AÜTF Dönem-1; 2017-2018. Hücre İskeleti Prof.Dr.AlpCan İnsanFibroblastları AlpCan,2002 Histoloji-Embriyoloji AnabilimDalı www.alpcan.com HÜCRE = Sitosol + organeller + hücre iskeleti HÜCRE İSKELETİ=Karmaşık, protein filamanları şebekesi Hücre/Çekirdek şeklinin ve yerleşiminin belirlenmesi ve korunması (elastikiyet, sağlamlılık) Hücrenin hareketi (göç, diapedez vb) hücrenin bir bölümünün hareketi (siliyum, flagellum vb) Fagositoz, endositoz, ekzositoz Sitokinez Hücre içi taşınma Kasılma Hücre-hücre ve hücre-hücre dışı ortam ilişkilerini destekleme Hücre İskeletinin Temel Elemanları MİKROFİLAMANLAR (7 nm) • Aktin (form: Filamentöz ve Globüler) MİKROTÜBÜLÜSLER (25 nm) • Tubulin (alt birimler: alfa, beta, gamma) ARA FİLAMANLAR (10 nm) Keratinler Nörofilamanlar Desmin GFAP Vimentin Peripherin Laminler Mikrofilamanlar • G-Aktin molekülleri (42 kD) • Hücrenin kuru ağırlığının % 5-30 Tıkayıcı ABP - uç + uç 7nm F-aktin filamanı şebekesi G-aktin havuzu + uç ATP→ADP ATP • ATP-bağımlı polimerizasyon Pi - uç ADP Epitel hücrelerinde mikrovillus yapısındaki mikrofilamanlar Mikrovillus (çoğul; mikrovilli) Formin Fırçamsı Kenarlı Prizmatik Epitel SitokalazinD 5µg/ml - + + uç Sitokalazin Aktin zehirleri Sitokalazin’ler • + uca bağlanarak G-aktin’in bağlanmasını engeller. • Mantardan elde edilir. Falloidin • Aktin filamanına bağlanarak depolimerizasyonunu engeller • Amanita phalloides adındaki mantardan elde edilir Latrunkulin’ler A.Can,1997 - uç • G-aktin’e bağlanarak Faktin depolimerizasyonunu uyarır. • Kızıldeniz süngeri Latrunculla magnifica’dan elde edilir. Aktin izoformları • Alfa (α) • Kas hücrelerindeki aktin filamanları • Beta (β) Birçok hücrede hücre iskeletinde ve • Gamma (γ) hücrenin hareketi sağlayan düzenleyiciler olarak HeLa hücreleri Alfa-sarkomerik aktin Sarkomerik alfa aktinin Beta aktin Mikrotübülüsler alfa protofilaman mikrotübülüs 25nm beta (-)uç GDP GTP şapkası Polimerizasyon ve Depolimerizasyon (+)uç MTkurulumunuetkileyenfaktörler; • Tubulinkonsantrasyonu KriYkkons.alZnda(Cc)tubulin(<10µM)=depolimerizasyon KriYkkons.üstünde(Cc)tubulin(>10µM)=polimerizasyon • Isı 37°’demaksimum,2-8°’detamamenyıkılım Kierszenbaum, 2006 Dinamik Kararsızlık Mikrotübülüsler uzama ve kısalma döngüleri arasında yıkılıp yapılırlar Aksonem(SiliyumveFlagellumiçinkalıpgörevi) Aksonem’in major bileşenleri Mikrotübülüsler Tektin’ler Dynein Kolları Neksin bağları Radiyal çıkıntılar İç kılıf 2x9+2=20 Siliyum=kirpik(hücreninapikalyüzündekihareketlioluşumlar) Flagellum=kamçı(spermatozoonlarınkuyrukları) Kierszenbaum, 2006 MTdinamiğinietkileyenilaçlar (kanserkematerapisiajanları) Kolşisin VinkrisYn,VinblasYn Nokodazol Paklitaksel Polimerizasyonuengeller Polimerizasyonuuyarır Depolimerizasyonuuyarır AraFilamanlar • • • • 10nmkalınlığındadırlar Heterojenproteingruplarındanoluşur(40-200kDa) EnsağlamhücreiskeleYfilamanlarıdır Polimerizasyon/depolimerizasyonözelliklerifosforilasyon özelliklerinebağlıdır(fosforilasyonsağlamlılıkkazandırır) • Hücretürünegöredeğişikyapıdadırvehücrenintürünü belirlemedekullanılır İsim Tip 1 AsidikkeraYnler(40-60kDa) 2 NötralvebazikkeraYnler(50-70kDa) 3 VimenYn(54kDa) Bulunduğuyer Epitelhücrelerive türevlerinde(saç, Zrmakvb.) sitoplazmikplaklar, desmozomve hemidesmozom Mezenkimkökenli hc. Desmin(53kDa) GliyalFibrilliAsidikProtein(51kDa) Kashücerleri Periferin(57kDa) Periferiksinir sistemindekibazı nöronlar Astrositlerve Schwannhc. 4 Nörofilaman’lar(68-220kDa)(NF-L,NF-M,NF-H) Aksonvedendritler 5 Lamin’ler(A,B,C) Çekirdekiçzarı HücreİskeleYninYardımcıProteinleri Bağlayıcı-Düzenleyici • birbirine tutundurma Proteinler (ABP, • boy-açı-sayı belirleme MAP, IFBP) Motor Proteinler (kinesin, dynein, myozin) • Hücre içi taşınma • Hücrenin bölünmesi • Kasılma AkYnBağlayıcıProteinler • • • • • • • • • Villin Fimbrin Filamin Timosin Profilin Gelsolin(capping) Myosin-1 Calmodulin Spectrin(eritrositlerde) MikrotübülüsBağlayıcıProteinler • Mikrotübülüslerinuzaysaldüzenlenişinden sorumludur • MikrotübülüslerinbirbirinegöreharekeYnden MAP-2 sorumludur • Aksonboyuncayeralırlar CanA.veCanerH,2000 MAP-2vetau AşırıMAP-2üreYmi AşırıtauüreYmi HücreİskeleYnebağlıhastalıklar • KardiyovaskülerSendromlar • NörodejeneraYfHastalıklar • Kanser(invazyon) • KaraciğerSirozu(toksikhedefmolekül) • PulmonerFibrozis • BlisterliDeriHastalıkları BÜLLÖZPEMPHİGUS • MasthücrelerineanYkorbağlanır • MasthücreleriECFsalgılar • ECF,eozinofillerdenproteazsalgılaZr • ProteazhemidesmozomdakikeraYnleri yıkar HücreİskeleYÖzeY Mikrotübülüsler Mikrofilamanlar AraFilamanlar Yapı 13protofilamanlık borucuklar İkilisarmalakYn zinciri Burularak oluşmuşkalın lifsiproteinler Çap 25nm 7nm 8-12nm Proteinaltbirimleri αveβtubulin akYn çeşitliproteinler Temelişlevi • Hücreşeklinin korunması • HücreharekeY (siliyum, flagellum) • Kromozom hareketleri • Organel hareketleri • Hücreşeklinin korunmasıve değişYrilmesi • Kas kontraksiyonu • Sitoplazmada akış • Hücresel hareket • Sitokinez • Hücreşeklinin korunması • Çekirdeğinve organellerin yerlerinin belirlenmesi • Çekirdek zarının oluşumu