Cytoskelet a buněčné dělení
Cytoskelet ­ definice a funkce
* propojená síť vláknitých proteinů, vyskytuje se
v buňkách téměř všech eukaryot
* Funkce:
* určuje buněčný tvar
* organizuje cytoplazmu
* transportuje buněčné struktury (váčky,
chromozomy)
* přispívá k pohyblivosti buňky
ˇ mikrotubuly ­ heterodimery tubulinu
* mikrofilamenta ­ z podjednotek proteinů aktinu
* intermediální filamenta ­ složení nebylo ještě
přesně definováno
Cytoskelet ­ složení
Mikrotubuly
* protein tubulin a další
proteiny označované jako
MAPs (microtubuleassociated
proteins)
* MAPs stabilizují mikrotubuly
a specializují jejich funkce,
ale nejsou nezbytné pro
tvorbu základní struktury
tubulinu
Tubulin
* heterodimer složený z polypeptidů
označovaných jako - a -tubulin.
Jsou podobné, pokud jde o složení
aminokyselin, ale natolik rozdílné, že
protilátky proti -tubulinu nereagují
na -tubulin a naopak
* Mw tubulinu je asi 110 kDa zatímco
u monomerů je asi 55 kDa
Podmínky dimerace tubulinu
* přítomnost GTP, Mg2+
* nízké koncentrace Ca2+
* pH optimum 6,9
* teplota 20 ­ 37°C
Disagregace tubulinu
* teplota 0°C
* přítomnost Ca2+
* rezistence mikrotubulů mnoha vyšších rostlin
vůči chladové depolymeraci tubulinu
Vizualizace tubulinu
Fluorescenční mikroskopie: metoda FITC, barvení jader DAPI
Arabidopsis - cytoskelet
Disagregace tubulinu - rostlinné
alkaloidy a herbicidy
* kolchicin
* vincristin
* oryzalin
Mikrofilamenta - aktin
Formace cytoskeletu v průběhu
buněčného cyklu
Rho GTPázy řídí mj. ,,cytoskeletální" funkce
* asociace s organizací aktinu a jinými
morfogenetickými ději (syntéza stěny u kvasinek);
stresová odpověď
* podtřídy Rho, Rac,
­ Cdc42 u živočichů
­ Rho a Cdc42 u kvasinek
­ Rop u rostlin
* fyziologické funkce: pučení kvasinek, růst pylových
láček, odpověď na ABA
Osudy aktinu v BC kvasinky
(L. Pon lab)
(Surana and Balasubramanian 2000)
Septiny ­ ,,neck filaments"
difusní bariéra, hranice pupene ...
Sekreční dráha a exocytosa provoz
váčků
Sec mutace
(P. Novick)
Cytokineze
růst
růst
septin ring
kvasinka živočišná buňka rostlinná buňka
Je rozdíl mezi rostlinami a živočichy opravdu tak zásadní?
fúze váčků
Vývoj fragmoplastu a CP
electronmicroscopic
tomography
Hepler laboratory
Homotypická fúze váčků: SNARE et al., Exocyst?
* KNOLLE : syntaxin (v-SNARE)
* přísluš. t-SNARE asi redundantní
(SNAP33, SNAP29, SNAP30)
* KEULE : Sec1-related, interakce
s KNOLLE
* KNOLLE a syntaxin SYP31:
interakce s CDC48
(Segui-Simarro et al. 2004) (exocyst)
wt keule
Typy buněčného růstu
isodiametrická
expanze
polární růst
vrcholový růst
(tip growth)
Příklady vrcholového růstu:
pylová láčka (časný) pupen kvasinky
... a jsou důležité
pylová láčka lilie po injekci inhibitoru GDP-b-S
(M. Eliáš)
Mechanismy orientovaného růstu buněk
* depozice nového materiálu buněčných povrchů
(membrána, stěna) - exocytóza, pohyb váčků,
sekrece, ...
* orientovaná povaha těchto procesů: cytoskelet,
molekulární motory, ...
* obojí těsně spřaženo: malé GTPázy
Polarizace - dělení zygoty (Fucus)