11 MZB II - Greber

Das Zytoskelett ist ein komplexes, bewegliches Gerüst aus korrespondierenden Filamenten und Röhrchen, das vom Zellkern (Nukleus) ausgeht und bis zur Zellmembran reicht.

Es besteht aus drei grundlegenden Elementen:

• Aktinfilamente (auch: Mikrofilamente)
• Intermediärfilamente
• Mikrotubuli

➩ Zellform & Organisation
➩ “Kontraktion”
  ➩ Gleiten von antiparallelen Filamenten (Actin-Myosin)
  ➩ Gleiten von parallelen Filamenten (MT)
  ➩ Kein Gleiten der Intermediärfilamente
➩ gerichteter Transport
➩ Signalübertragung
➩ Zellmigration

Bauen verschiedene Zellformen auf

Funktionen spezialisierter Aktin-basierter Zellformen:
  • Mechanische Kontraktion, Stabilität, Organisation, Polymerisation und dynamischer Transport

Hoch konserviert, in allen eukaryotischen Zellen

Das häufigste Protein in Nicht-Muskelzellen (1-5%)

Funktionen:
Zellform, Polarisation, Bewegung, Teilung, Transport

Monomer = G-Actin
Polymer = F-Actin

In der Biochemie wird als Nukleation, die erste Phase der Ausbildung eines neuen Aktinfilamentes bezeichnet

langsam, gehindert durch kinetische Barriere

Nukleationskeim: Trimer/Tetramer (Actin) oder komplexe Natur (Mikrotubuli

Asymmetrie der Untereinheiten ergibt strukturelle Polarität des Polymers Polarität ist die Basis für Direktionalität
• Erlaubt der Zelle, asymmetrische Strukturen und Formen zu generieren • Ist Grundlage für gerichtete Bewegung

Viele zelluläre Faktoren regulieren die Actin-Dynamik, z.B.
• eine Protein-Kappe am Plus und/oder Minus Ende
• Monomere Untereinheiten bindende Proteine
• Polymer bindende Proteine mit Filament-stabilisierender oder schneidender Wirkung

‘Fluss’ der Untereinheiten durch das Polymer = Treadmilling

• Zwei verschiedene Reaktionen an den Polymer-Enden
• Verschiedene kritische Konzentrationen Cc (- end) > Cc (+ end)

➜ Netto Assembly an den Plus Enden
➜ Netto Disassembly an den Minus Enden

-> Nota bene: Gleiches Funktionsprinzip gilt für Tubulin