5% ΣΥΝΟΛΟΥ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΩΝ –

"ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ", Μαργαρίτης & συνεργάτες, Εκδ.Λίτσα, 2004

5% ΣΥΝΟΛΟΥ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΩΝ – • 20% ΣΥΝΟΛΟΥ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΣΚΕΛΕΤΙΚΩΝ ΜΥΩΝ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΩΝ • ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΠΟΛΥΜΕΡΙΣΜΟΥ ΣΕ ΔΙΠΛΗ ΕΛΙΚΑ: • Αύξηση συγκέντρωσης ιόντων Mg2+: 0.5 – 1.0 mM • Αύξηση ιοντικής ισχύος: 0.05 – 0.1 Μ KCl • Αλλαγή pHαπό 6.5 σε 7.5: γονιμοποίηση στον αχινό: 130.000 μικρολάχνες • Υδρόλυση ATP • ΒΗΜΑΤΑ ΠΟΛΥΜΕΡΙΣΜΟΥ ΑΚΤΙΝΗΣ: • Αργή σύνδεση 3 μορίων ATP-G-Ακτίνης – Αντίδραση Πυρήνωσης • Γρήγορη προσθήκη μονομερών ATP-G-Ακτίνης (Επιμήκυνση) • Αργή προσθήκη – αφαίρεση μονομερών, μέχρι την δημιουργία της τελικής νηματοειδούς δομής διαμέτρου 50 – 90 Αο "ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ", Μαργαρίτης & συνεργάτες, Εκδ.Λίτσα, 2004

ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΗΣ ΣΤΟΥΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΟΥΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥΣ ΚΙΝΗΣΗΣ • ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΡΥΘΜΙΖΟΜΕΝΟΥ ΠΟΛΥΜΕΡΙΣΜΟΥ – ΑΠΟΠΟΛΥΜΕΡΙΣΜΟΥ ΜΟΝΟΜΕΡΩΝ G-ΑΚΤΙΝΗΣ • Κατανομή διαμεμβρανικών συστατικών – Υποδοχέων • Εγκολπώσεις κυτταρικής μεμβράνης • Δημιουργία και σύσπαση μικρολαχνών • Ακτίνη • Μυοσίνη (διπολικά μόρια μυοσίνης έλκουν αντι-παράλληλα διευθετημένα μόρια F-ακτίνης) • Τροπομυοσίνη • Ψευδοπόδια αμοιβάδων: 1 μm / sec (τοπική αλλαγή συγκέντρωσης Ca2+) • Ακροσωμική αντίδραση σπερματοζωαρίου: δημιουργία ινιδίων F-Aκτίνης, μήκους 90 μm, σε χρόνο 7-8 sec • Σκρουΐνη • Καλμοντουλίνη • ΡΥΘΜΙΣΗ ΠΟΛΥΜΕΡΙΣΜΟΥ ΑΚΤΙΝΗΣ: προφιλίνη, φραγμίνη, βιλλίνη, βινκουλίνη (σημεία επαφής με την κυτταρική μεμβράνη) • ΜΙΤΩΤΙΚΗ ΑΤΡΑΚΤΟΣ (πειράματα ανοσοφθορισμού) "ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ", Μαργαρίτης & συνεργάτες, Εκδ.Λίτσα, 2004

ΕΝΔΙΑΜΕΣΑ ΙΝΙΔΙΑ: Ενδιάμεση διάμετρος: > 70 Αο (μικροϊνίδια ακτίνης) & < 250 Αο (μικροσωληνίσκοι) • ΚΕΡΑΤΙΝΕΣ – ΤΟΝΟΪΝΙΔΙΑ • Επιθηλιακά κύτταρα • ΔΕΣΜΙΝΗ • Κύτταρα γραμμωτών μυών • Κύτταρα λείων μυών • Κύτταρα καρδιακών μυών • ΒΙΜΕΝΤΙΝΗ • Μεσεγχυματικά κύτταρα – Ινοβλάστες – Κυτταροκαλλιέργειες • ΝΕΥΡΟΪΝΙΔΙΑ • Νευρώνες • ΙΝΙΔΙΑ ΓΛΟΙΑΣ • Νευρογλοιακά κύτταρα • ΛΑΜΙΝΕΣ • Συγκρότηση πυρηνικού σκελετού – επίστρωση εσωτερικής πλευράς πυρηνικού φακέλου: σύνδρομο προ-γηρίας "ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ", Μαργαρίτης & συνεργάτες, Εκδ.Λίτσα, 2004

ΚΥΤΤΑΡΙΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΕΝΔΙΑΜΕΣΩΝ ΙΝΙΔΙΩΝ • Αύξηση ελαστικότητας & αντοχής των ιστών (επιθήλια, νευράξονες, μυϊκά κύτταρα) • Προσανατολισμός και διατήρηση του πυρήνα στο κέντρο του κυττάρου • Ρύθμιση μετακίνησης κυστιδίων • Οργάνωσης χρωματίνης στο μεσοφασικό πυρήνα • Συντονισμός & ρύθμιση των συστατικών του κυτταρικού σκελετού • Διαμόρφωση θέσης οργανιδίων • Χωροθέτηση & σταθεροποίηση μιτωτικής ατράκτου • ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΕΣ ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΕΝΔΙΑΜΕΣΩΝ ΙΝΙΔΙΩΝ – IFAP • Συνεμίνη • Παρανεμίνη • Φιλαγκρίνη • P50 • Πλεκτίνη (σύνδεση με μικροσωληνίσκους) • Υποδοχέας λαμίνης Β • Αγκυρίνη (σύνδεση με ακτίνη) - Δεσμοπλακίνη (διαμόρφωση δεσμοσωμάτων) "ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ", Μαργαρίτης & συνεργάτες, Εκδ.Λίτσα, 2004

ΡΑΒΔΟΕΙΔΗΣ ΜΟΡΦΗ ΒΙΟΜΟΡΙΟΥ • Κεντρική περιοχή (300-330 αα – 400 Αο – 40 kDa) • 1Α – 1Β & 2Α – 2Β (2 ισομερή τμήματα: 7-πεπτιδικές επαναλήψεις) • Δομή α-έλικας • Τάση σχηματισμού διμερών-τετραμερών-οκταμερών: Πρωτοϊνίδια • Περιοδικότητα πρωτοϊνιδίου 200 Αο και πάχος 80-120 Αο (28-40 μόρια) • Πλευρική & γραμμική αλληλεπίδραση ενδιάμεσων ινιδίων • Αμινο-τελικό άκρο (μη- ελικοειδής περιοχή) • Καρβοξυ-τελικό άκρο (μη-ελικοειδής περιοχή) 1Α 1Β 2Α 2Β 10 αα 500 αα 40 αα "ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ", Μαργαρίτης & συνεργάτες, Εκδ.Λίτσα, 2004

ΚΕΡΑΤΙΝΕΣ: K1 – K20 (40-70 kDa) • Πρωτονημάτιο: d 20-30 Ao • Πρωτοϊνίδιο: d 40-50 Ao • Μικροϊνίδιο (4x): d 80-100 Ao • IFAP: Φιλαγκρίνη • Ετεροπολυμερή: I (όξινες) & II (βασικές): 1 – 1 μοριακή αναλογία "ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ", Μαργαρίτης & συνεργάτες, Εκδ.Λίτσα, 2004

α, δ: μη-πολικά αμινοξέα ε, η: εναλλασσόμενα πολικά (θετικά & αρνητικά) αμινοξέα "ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ", Μαργαρίτης & συνεργάτες, Εκδ.Λίτσα, 2004

ΔΕΣΜΙΝΗ – ΣΚΕΛΕΤΙΝΗ • Λεία μυϊκά κύτταρα • Δημιουργία μυοϊνιδίων δεσμίνης • Συν-κατανομή με βιμεντίνη (διαφορική αναπτυξιακή ρύθμιση κατά την μυογένεση) • Οργάνωση-ευθυγράμμιση Ζ-δίσκων: πλευρική σύνδεση μυοϊνιδίων • Διαμόρφωση Ζ-δίσκων: Δεσμίνη-βιμεντίνη-συνεμίνη-α-ακτινίνη-ακτίνη-φιλαμίνη "ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ", Μαργαρίτης & συνεργάτες, Εκδ.Λίτσα, 2004

ΒΙΜΕΝΤΙΝΗ (ΤΥΠΟΥ ΙΙΙ ΕΝΔΙΑΜΕΣΟ ΙΝΙΔΙΟ) • Μεσεγχυματικά κύτταρα: εμβρυϊκοί ινοβλάστες • Περι-πυρηνική κατανομή: διατήρηση δομικής ακεραιότητας κυτταρικού πυρήνα • Οργάνωση Z-δίσκων: συγχρονισμένη σύσπαση μυοϊνιδίων • Συγκρότηση υπο-μεμβρανικού σκελετού ερυθροκυττάρων: • Σπεκτρίνη • Συνεμίνη • Βιμεντίνη • Ρύθμιση μέσω διαφορικής φωσφορυλίωσης • Έγχυση βιοτινυλιωμένης βιμεντίνης σε ενεργά μεταβολικά κύτταρα • Έντονη ενδοκυτταρική μετακίνηση (όπως η ακτίνη & τουμπουλίνη) • Από τον πυρήνα στην κυτταρική μεμβράνη (ανάλογα με την κυτταρική φυσιολογία) • Διαγνωστικός δείκτης μεταστατικών νεοπλασιών "ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ", Μαργαρίτης & συνεργάτες, Εκδ.Λίτσα, 2004

ΜΙΚΡΟΣΩΛΗΝΙΣΚΟΙ: ΣΩΛΗΝΟΕΙΔΕΙΣ ΔΟΜΕΣ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗΣ ΔΙΑΜΕΤΡΟΥ 250 Αο • Διπλοθλαστικότητα: ορατή με χρήση πολωτικού μικροσκοπίου (μιτωτική άτρακτος) • ΤΟΥΜΠΟΥΛΙΝΗ • Διμερή α & β • γ:πυρήνωση μικροσωληνίσκων & κέντρα οργάνωσης μικροσωληνίσκων (MTOC) • δ & ε: πρόβλεψη δια μέσουεργαλείων Βιο-πληροφορικής • 20 % συνόλου διαλυτών πρωτεϊνών ενός τυπικού κυττάρου: 2 mg/ml (ινοβλάστης) • Εν δυνάμει μήκος μικροσωληνίσκου:1.9 cm • Υψηλή εξελικτική συντήρηση • Ύπαρξη ισομορφών • Μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις • Τυροζυλίωση καρβοξυ-τελικού άκρου (μονομερούς τουμπουλίνης) • Ακετυλίωση (λυσίνες α-τουμπουλίνης μαστιγίων): αυξημένη σταθερότητα • Ρύθμιση στερεοδιαμόρφωσης: ειδικές για τουμπουλίνη πρωτεΐνες συνοδοί (ΤBCA-E) "ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ", Μαργαρίτης & συνεργάτες, Εκδ.Λίτσα, 2004

ΟΙ ΜΙΚΡΟΣΩΛΗΝΙΣΚΟΙ: • Αποπολυμερίζονται σε χαμηλή θερμοκρασία – αυξημένη υδροστατική πίεση – αυξημένη συγκέντρωση Ca2+ (> 0.5 mΜ) • Αποτελούνται από διμερή α-β τουμπουλίνης: δημιουργία πρωτοϊνιδίων διαμέτρου 50 Αο: αριστερόστροφη έλικα εξωτερικής διαμέτρου 250 Αο • Συγκροτούνται από 13 πρωτοϊνίδια σε κλειστή και παράλληλη αξονική διευθέτηση • ΤΑ ΠΡΩΤΟΪΝΙΔΙΑ: • Διατάσσονται παράλληλα: αα & ββ • ΟΙ ΥΠΟΜΟΝΑΔΕΣ ΤΩΝ ΠΡΩΤΟΪΝΙΔΙΩΝ: • Αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με κάθετους και πλευρικούς δεσμούς • Δημιουργούν ένα ακραίο περιθώριο τριών ελίκων στο επιφανειακό πλέγμα του σωληνίσκου "ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ", Μαργαρίτης & συνεργάτες, Εκδ.Λίτσα, 2004

ΣΥΓΚΡΟΤΗΣΗ ΜΙΚΡΟΣΩΛΗΝΙΣΚΟΥ • GTP • Mg2+ • 37 OC • GTP-α-τουμπουλίνη (μη υδρόλυση GTP – μη ανταλλαξιμότητα) • Άκρο μικροσωληνίσκου: κάλυμμα GTP • GTP-β-τουμπουλίνης (υδρόλυση GTP – ανταλλαξιμότητα GTP/GDP) • MAPs(ΜΑΡ1Α, ΜΑΡ1Β, ΜΑΡ1C, MAP2A, MAP2B, κ.λπ.) • ΜΑΡ2 • Διαφοροποιημένα εγκεφαλικά κύτταρα φαιάς ουσίας • Σύνδεση μικροσωληνίσκων με ενδιάμεσα ινίδια (βιμεντίνη) • 200 – 300 kDa • Ινώδεις προεκτάσεις μικροσωληνίσκων περιοδικότητας 320 Αο • Κυτταροπλασματική δυνεΐνη (αξόνημα) • Tauπρωτεΐνες (55-62 kDa) • Rho-GTPάση – Κατανίνες – Σταθμίνες • Χρόνος ζωής τουμπουλίνης: 20h – χρόνος ζωής μικροσωληνίσκου: 10 min – "ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ", Μαργαρίτης & συνεργάτες, Εκδ.Λίτσα, 2004

ΦΑΡΜΑΚΟΛΟΓΙΚΕΣ ΠΑΡΕΜΒΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟ ΣΥΓΚΡΟΤΗΣΗΣ ΜΙΚΡΟΣΩΛΗΝΣΙΚΣΩΝ • Διτερπενοειδές Taxol • Αύξηση σταθερότητας μικροσωληνίσκων – αδυναμία αποπολυμερισμού • Εκλεκτική σύνδεση με το πολυμερές και όχι με το μονομερές • Αναστολή λειτουργίας μιτωτικής ατράκτου • Παρεμπόδιση αντιγραφής DNA • Αναστολή κυτταρικού κύκλου στο σημείο ελέγχου G2 – M • Κολχικίνη • Αναστολή πολυμερισμού μικροσωληνίσκων – οργάνωσης ενδιάμεσων ινιδίων (ΜΑΡ2) • Θεραπεία αρθρίτιδας – παρεμπόδιση φαγοκυτταρικής δράσης • Βινβλαστίνη – Βινκριστίνη • Αποπολυμερισμός μικροσωληνίσκων – παρακρυσταλλικά συσωματώματα με μονομερή • Ποδοφυλλοτοξίνη – Κομπρεταστατίνη "ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ", Μαργαρίτης & συνεργάτες, Εκδ.Λίτσα, 2004

5% ΣΥΝΟΛΟΥ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΩΝ –

5% ΣΥΝΟΛΟΥ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΩΝ –

Presentation Transcript