hÜcre iskeleti-iim

8/9/2019 HCRE ISKELETI-IIm

1/60

Ara filament ve mikrotbllerDo. Dr. Filiz Grel


2/60

Ara FilamentlerAra Filamentler

Ara filament ad boyutlarndan kaynaklanr(10nm), fonksiyonlar yapsaldr, hcrelerindokular halinde dzenlenmesinde roloynar.

Bir yada daha fazla proteinden kuruludeiik ara filamentler vardr.


3/60


KeratinlerKeratinler; epitel hcrelerde bulunur, sa ve trnaklarolutururlar.

NuklearNuklearlaminlerlaminler; nukleus zarnn altnda bir ebeke

oluturarak ona salamlk kazandrrlar (her hcredevar). NrofilamentlerNrofilamentler; nronlarn uzun aksonlarn

glendirirler. VimentinlerVimentinler,, kas ve dier hcrelere mekanik destek

salarlar.


4/60


Epitel hcresindeki keratinara filamentlerinin zel bir

floresan boya ile gsterilmesi .

Farkl epitel hcreleri kendi arafilamentlerini kurmak iin farklkeratin kullanrlar. Alfa ve betakeratin monomerleri vardr


5/60

Ara Filamentler

Biyokimyasal ve fizyolojik adan dier hcreiskeleti bileenlerinden farkldr, deterjan vetuzlarla saflatrmada bozulmadan kalr.

Dzenlenmelerinde ATP veya GTP balamazlar


6/60

Ara Filamentler

Omurgallarda AFin alt niteleri bir -heliksproteinleri sperfamilyas tarafndan oluturulur.


7/60

Ara FilamentlerAra Filamentlerz domen, 4 -heliks ve3 heliks olmayan blgedenoluur. ki -heliks bir dimeroluturur ve iki identik dimerinantiparalel olarak kmelemesi

ile bir tetramer oluur.

4 tetramerin lateral olarakbiraraya gelmesi ileProtofibril ve 4 protofibrilbirleimi ile 10nmapnda silindirik birAra filament oluur.

tetramer


8/60

1. AFler sadece ok hcreli organizasyon gsterencanllarn hcrelerinde bulunur. Yanyana ve uuca

etkileimler ile organize hale gelirler.

2. Mikrotbl ve mikrofilamentlere benzemeksizin AFler oksayda farkl proteinlerden yaplr. Bu proteinler 6snfa ayrlabilir. Laminler hari dierleri farkl dokulardasentezlenmektedir.

3. Mekanik destek salarlar: rnein nuklear laminanukleus zarnn i ksmnda destek salar, sitosoldeki arafilamentlerde hcrenin ekline ve esnekliine destekvermek iin bir i kafes oluturur.

4. Deri, kas ve nronlarn dejeneratif hastalklar hcreiskeletindeki AFlerin veya hcresel yaplara balantlarnbozulmas ile ortaya kmaktadr.


9/60

5. Ara filamentler hcre balantlar ile etkileirler. Dezmozomve hemidezmozom ad verilen hcre-hcre balantlar ile temaskurarak hcre adhezyonuna katk salar.

Dezmozomlarla komu hcredeki ara fila-mentlerle,

Hemidezmozom ile ekstraselller matriks ile iliki kurarlar.

Bu hcre balantlar ve ara filamentler arasndaki etkileimlersonucu paylalan gler bir hcre tabakasnn bir blgesindentm epitel tabakasna yaylr. Buda tm epitele g ve sertlik

verir.


10/60

Tip I : Asidik keratinler, epitel doku

Tip II: Bazik keratinler, epitel doku

Tip III: Vimentin, Dezmin, Periferin, Mezenim dokusu, kas,glial hcreler, periferal ve merkezi nronlar.

Tip IV: NF-L, NF-M, NF-H, Interneksin, olgun nron

Tip V: Laminler, tm hcre nukleuslar

Memelilerde Bulunan Balca AraFilament Proteinleri


11/60

Ara Filamentler

AF lerin -heliks z, zellikle karboksilve N terminal ular bakmndan farkldr:


12/60

Nral aksonlarda Ara Filamentler

Sinir hcrelerinin aksonlar Nrofilamentlerle ile doludurve her biri tane tip IV polipeptidinden yaplheteropolimerlerdir. Bir aksonun uzamasn Mikrotbllersalar, Nrofilamentler ise bir aksonun nsalbymesinden sorumludur ve yani aksonun apnbelirler. Akson ap impuls tanmasndaki hz ileyakndan ilgilidir. Nrofilamentlerin sentezi bir mutasyonile azaltldnda, impuls iletiminin azald grlr.


13/60

AFler tmrlerin hcresel kkeninitanmlamada kullanlabilir

Bir tmrde, hcreler kkenlendikleri hcreninmorfolojisini yok ederler. Fakat tmrdeki

hcreler kkenlendikleri hcrelerin belirli AFproteinlerini sentezlemeye devam ederler. Bu AFproteinlerini kullanarak doktorlar, bir tmrnmezenimal, epitel veya nron dokusundan

geliip gelimediini saptayabilir.


14/60

rnein. Gs ve sindirim kanal tmrlerinde hcrelerkeratinierirler ve vimentin bakmndan noksandrlar.Dolaysyla bunlar epitel hcrelerinden (keratin ierip

vimentin ier-meyen) tremilerdir.

Bu doku tiplerinin belirlenmesi en etkin tedavininuygulanmas asndan yarar salar.


15/60

Fluoresan iaretli antikor kullanmFluoresan iaretli antikor kullanm

D. Yeil fluoresan: anti- tubulin (Mikrotbller).E. Krmz fluoresans: Falloidin (Aktin filamentler).

N. Krmz fluoresans: anti-vimentin (Ara filamentler)


16/60

MikrotubllerMikrotubller

Eritrositler hari btn karyotik hcre sitoplazmalarndabulunurlar.

24nm apnda, farkl boylardadrlar.

Btn MTler ayn molekler organizasyona sahiptir fakathcrelerdeki dzenlenmeleri farkllk gsterir. Ve bu

dzenlenmelere bal olarak farkl hareketleringereklemesinde rol oynarlar.


17/60

Mikrotubl Hareketleri nelerdir?

1. Mitoz iinin olumas ve kromozomlarnkutuplara tanmas

2. Sil ve kam hareketi

3. Sitoplazmada organellerin ve vesikllerintanmas


18/60

Mikrotubllerin Yaps

Tubulin ad verilen globular protein altbirimlerininoluturduu protofilamentlerden

yaplmlardr. Bunlarn 13 tanesi birarayagelerek ortas bo bir silindir eklinde dzenlenir.Mikrotbller uzun silindirik yaplardr.


19/60

Mikrotbller her iki uca tubulineklenmesi ile uzarlar (polimerizasyon)

tersi olarak utan tubulinlerinayrlmas ile ksalrlar (depolimeri-zasyon).Uca eklenme ve ayrlma aktifolarak (+) uta olur,daha az aktif olan u ise (-) utur.


20/60

Mikrotbllerin alfa ve tblin dimerleri


21/60

Bir tubulin heterodimerinin dier heterodimerlerile birleerek birprotofilamentyada mikrotbl

oluturabilmesi iin GTPnin ve altbirimlerebalanmas gerekmektedir.

Mg+2


22/60

Protofilament silindirler tekli, iftlivelbir ekilde organize olurlar

yandan grn

stten grn


23/60

Mikrotbller dayankszdr, nk fonksiyonlar(rn. mitotik i) iin bu gereklidir.

KOLSN:KOLSN: tubulin polimerizasyonunu engeller TAKSOLTAKSOL: MT lere skca balanarak onlar stabilize

eder, hc bl.de mitozu durdurur.

(Antikanser ilac olarak kullanlr)


24/60

Sentrozom: Hayvan hcrelerinde

mikrotbllerin primer

oluum yeri ve sentrioliftlerini saran yapdr.

2 sentrozom nukleusun

tam iki kart yanna

gelecek ekilde konumlanrlar.

Mitoz ilerlerken her bir

sentrozomdan mikrotbller

byr.Sentrozomlara mikrotbl

oluturma merkezi de denir.

(MTOC)


25/60

Mitoz ncesi 2 katna karlar

Sentrioller ift olarak bulunan silindirik yaplardr.Her sentriolun duvar 9 adet l mikrotbldenyaplmtr. Bunlarn ii botur, sadece bir kelerinde

hareketi salayan bir yap bulunur.


26/60

Sentrozoma bal olan mikrotbllerden (+) uca tubulin

eklenmesi ile ularadoru byme olur.

MTllerin organize olduklar

merkezde ular (-);

hcre zarna ynlenen ular

ise (+) dir.


27/60

nterfaz hcresi

Mikrotbllerin hcrelerdeki yerleimleri

Blnen hcrede

+BazalCisim

-

Silli hcrede

+

sentrozom

akson

Sinir hcresinde


28/60

Mitotik i oluturan 3 eit mikrotbl vardr:

1. Polar mikrotbller, hcre merkezine doru2. Kromozomal mikrotbller3. Astral mikrotbller, hcre zarna doru


29/60

Mikrotbl Hareketi

Mikrotbller hcrede HAREKET ile ilgilifonksiyonlarla ilgilidirler. Bu hareket motorproteinleri ile salanr ve ATP enerjisi

kullanr. ki nemli motor protein vardr:-KinezinlerKinezinler(+ u ile ilikilidir)

-DineinlerDineinler (- u ile ilikilidir)


30/60

rnein, sinir hcrelerinde mitokondri ve sinaptikvesikllerin akson boyunca sinir ularnatanmas, mikrotbllere tutunarak olur ve buolayda rol oynayan motor proteinlerkinezinlerdir.

Mitozda ve Mayozda kromozomlarn gmitotik iioluturan mikrotbller zerinde olur.Burada hem kinezin hemde dineinler igrmektedir.


31/60

Baz organel zarlar transmembran reseptrleri

ierir(rn. ER zarndaki kinektin veya vesiklreseptrleri gibi). Bu reseptrler kinezinlerebalanr.

kinezin

m

ikro

tbl

reseptr

Balaycprotein

vesikl

naktif kinezin

kinezin bir vesiklmikrotbl boyunca tar

mikrotbl


32/60

Mitozda rol oynayan kinezin ile ilikili bir protein BimCdir.BimCnin kuyruk domeni antiparalel mikrotubllerle iliki

kurarak onlarn kaymasna neden olur.

Mitoz Anafaznda hcre genilemesi:

BimC polar mikrotubllerin kaymasnsalar.

Dinein aster M. lerini zara eker,tubulin dimerleri mikrotbl +

ularna eklenir.BimC domenlerip.M.in + ularna doru yrdkekutuplara doru itici bir g oluur,hcre geniler. dinein


33/60

Kinezin ile ilikili baz proteinleri mikrotbllerininkromozomlara baland yaplar olan kinetokor lardabulunur.

Bunlar tubulin dimerlerinin ayrlmasnda grevlidir. Anafazda kinetokordaki tubulin

dimerlerinin ayrlmassonucu kromozomali mikrotublleriksalr.

kromozomal i mikrotbllerinin

ksalmas

tublin ayrlmas


34/60

Sentrozom materyali ayn

zamanda sil ve kam oluu-

munda rol oynayan bir

merkezdir. Sil aksonemiBazal cisimcik ad verilen

silindirik sentriolden geliir.


35/60

Hcre Yzeyi Oluumlar: Sil ve Kam

Sil ve kam zellikle spermde, tek hcreliyeil alg Chlamydomonasda veParameciumda harekette nemli rol

oynar. Memelilerde baz epitel hcreleri siliermektedir (burun, farinks, trake).


36/60

Btn titrek siller ve kamlar hemenhemen ayn yapya sahiptir. Enine kesitte11 adet boyuna uzanan mikrotbldenmeydana gelirler. Bunlardan iki tanesi

ortada yer alr, dier 9 tanesi 2'limikrotbller halinde evredesralanmtr.


37/60

Sil veya kam aksoneminin enine kesitindeMikrotbllerin konumu

hcre zar

radyal destek

neksin balants

dinein kolu

merkezi klf

Aksonem ap yaklak 0.25 mdir uzunluk ise deiir(1-2 mden 2mmye kadar)


38/60

DineinDinein bir (-) u ynl proteindir

Mikrotbllerle ilikili 2 motor proteinden biridineinlerdir. Dineinler sil ve kam hareketindensorumludur:

Dinein kollarn ilerleyerek, bir ikili MTden komuikili MTn (-) ucuna doru yaylmas aksonemdebir kayma gc oluturur. Bu g, bklmeekline dntrlr.


39/60

Mikrotbller

MAP (Microtubule associated protein) Mikrotbllere balanan ve onlar modifiye

eden dier motor proteinlerdir.

MAPlar MT leri birimlerinin ayrlmamasiin stabilize eder ve dier hcreselunsurlarla etkileimini salar.


40/60

MAPMAP

Bunlar 2 snftr: Bir snf; 2 domene sahiptirler, bir domen MTile etkileirken dieri hcresel bir faktrebalanr.

Dier bir snf; Mikrotblleri hcre zarnayada arac filamentlere balar.


41/60

MAPMAP Beyindenizole edilen MAP proteinlerine

rnekler:MAP 1, MAP 2 ve Taudur. Tau; sadecenronlarda sentezlenirler.

rn. Beyin hcrelerinde MAP 2 ve tublinproteoliziyapsal organizasyonu deitirerekhafza ve renme ile ilikili fonksiyonlarakarmaktadr.


42/60

Mikrotbllere bal MAP proteinlerininhafza ve renmede rol var

**MAP 2nin belli blgelerinin fosforilasyonuonun mikrotbllerle ilikisini keser. Asetil kolin MAP 2

fosforilasyonunu sinyal iletimine bal olarak dzenler.

Alzheimer hastalAlzheimer hastal


43/60

SonuSonu

Mikrotbl yapm ve ykm ve alt birimlerininkritik konsantrasyonlarna baldr. Alt birimeklenmesi (+) utan olur.

Dinein ve Kinezin Mikrotbllerin aktivitesinideitiren nemli motor proteinlerdir. Bunlarorganel ve vesikl tanmasnn yansra,

sil/kam hareketinde ve mitotik i oluumu vefonksiyonunda rol oynarlar.


44/60

SonuSonu

Kolsiin ve taksolun bulunduu eitli ilalarMT dinamiklerini etkiler, antimitotik aktiviteyesahiptir ve kanser tedavisinde kullanlr.

Mikrotbl balantl proteinler (MAP) MT lerleayn hcresel konuma sahiptir. Bunlar sitosolikMTleri ykmdan korurlar, onlar demetler halindedzenlerler, zara ve AFlere apraz balarlar.

EMEM


45/60

Sinir hcresi dendritinde mikrotbller-MAPlar ile birleikSinir hcresi dendritinde mikrotbller-MAPlar ile birleik

EMEM

EMEM


46/60

Hayvansal hcre-sillerHayvansal hcre-siller

EMEM


47/60

Sillerdeki mikrotbllerin enine kesitiSillerdeki mikrotbllerin enine kesiti

EMEM

FLFL


48/60

Krmz blge: MikrotbllerKrmz blge: Mikrotbller

FLFL


49/60

nek endotel hcreleri mikrotblnek endotel hcreleri mikrotbl

FLFL

F


50/60

Fare embriyosunda mikrotbllerFare embriyosunda mikrotbller

FLFL


51/60

Hcre blnmesi srasnda mikrotbllerHcre blnmesi srasnda mikrotbller

FLFL


52/60


53/60


54/60

Ara filamentlerin plazma zar, mikrotbl ve mikrofilamentlerle olan balantlar

Yeil: AF balantl proteinler

Mavi: AF Krmz: Mikrotbller

EMEM


55/60

KeratinKeratin

EMEM

FLFL


56/60

KeratinKeratin

FLFL


57/60

Ara filamentAra filament

FLFL


58/60

FLFL

VimentinVimentin

EMEM


59/60

LaminLamin

EMEM

EMEM


60/60

EMEM

hÜcre iskeleti-iim

Documents