microtubules

microtubules เป็นเส้นใยโปรตีนที่มีลักษณะเป็นท่อและร่วมกับแอกตินและเส้นใยตัวกลางในการสร้างโครงร่างของเซลล์ยูคาริโอต พวกมันทำให้เซลล์มีเสถียรภาพและยังมีส่วนร่วมในการขนส่งและการเคลื่อนไหวภายในเซลล์

microtubules คืออะไร?

Microtubules เป็นโพลีเมอร์แบบท่อที่มีโครงสร้างของโปรตีนมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 24 นาโนเมตร เมื่อรวมกับเส้นใยอื่น ๆ แล้วจะสร้างโครงร่างโครงกระดูกซึ่งทำให้เซลล์มีความแข็งแรงและมีรูปร่าง นอกจากนี้พวกมันยังมีบทบาทสำคัญในการเคลื่อนไหวของเซลล์และยังเป็นองค์ประกอบสำคัญของซิเลียแฟลกเจลลาเซนทริโอลและแกนหมุนนิวเคลียร์ Microtubules ยังมีความสำคัญต่อการรักษามะเร็ง สารออกฤทธิ์บางอย่างที่มีผลต่อการแบ่งตัวของเซลล์เนื้องอกถูกนำไปใช้แล้วในรูปแบบของสารเคมีบำบัดหรือเซลล์มะเร็ง

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

Microtubules ประกอบด้วย alpha และ beta tubulin dimers (heterodimers) เฮเทอโรไดเมอร์เป็นหน่วยย่อยของ microtubules ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า protofilaments โปรโตฟิลาเมนต์สร้างร่างกายกลวงในรูปแบบของเกลียวโดยการซ้อนทับโดยมีหน่วยอัลฟาทูบูลินที่ปลายด้านหนึ่งและมีเพียงหน่วยย่อยเบต้า - ทูบูลินที่ปลายอีกด้านหนึ่ง อัลฟาและเบต้าทูบูลินมีความสามารถในการจับกับ GTP 1 โมเลกุล GTP เชื่อมโยงกับ alpha tubulin อย่างไม่สามารถย้อนกลับได้

เฮเทอโรไดเมอร์ควรอยู่ที่ปลายด้านบวกดังนั้น microtubule จึงเติบโตในทิศทางนี้ในขณะที่ส่วนปลายลบเป็นด้านที่มั่นคง ไมโครทูบูลอยู่ระหว่างหนึ่งไมโครมิเตอร์และยาวหลายร้อยไมโครเมตร microtubules ถูกจัดเรียงเป็นเสื้อกล้าม doublet หรือ triplet โดยปกติเส้นใยจะมาจากศูนย์จัดระเบียบไมโครทูบูลซึ่งรวมถึงเซนทริโอลหรือฐาน นอกจากนี้ยังมีการสร้างความแตกต่างระหว่างประชากรสองกลุ่มที่แตกต่างกัน: microtubules แบบไดนามิกอายุสั้นและมีเสถียรภาพ microtubules ที่เสถียรแสดงถึงกรอบของ flagella, cilia และ centrioles

นอกจากนี้ microtubules ที่มีอายุยืนยาวยังพบได้ในแอกซอนของเซลล์ประสาทหรือในแฟลกเจลลาของเซลล์อสุจิ มีความยืดหยุ่นเสถียรภาพและความคล่องตัว นอกจากนี้ยังสามารถพบ microtubules แบบไดนามิกที่จำเป็นต้องมีการสร้างใหม่อย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังตรวจสอบการกระจายของโครโมโซมในเซลล์ลูกสาว Microtubules ถูกสร้างขึ้นหรือแยกย่อยสลับกันไปโดยการสร้างและการแยกส่วนส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นที่ปลายด้านบวก microtubule เติบโตขึ้นจนไม่มี heterodimers เพียงพออีกต่อไป

จากนั้นการเปลี่ยนขั้วจะเริ่มขึ้นโดยความเข้มข้นของทูบูลินจะเพิ่มขึ้นอีกครั้งและการเติบโตใหม่จะเริ่มขึ้น สารต่าง ๆ ป้องกันการดีโพลิเมอไรเซชันหรือพอลิเมอไรเซชันซึ่งใช้ในการรักษาโรค

ฟังก์ชันและงาน

Microtubules มีงานมัลติฟังก์ชั่น พวกมันมีอิทธิพลต่อการจัดเรียงโครโมโซมและการเคลื่อนที่ของถุงซึ่งทำงานเหมือนระบบราง กิจกรรมถุงเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการขนส่งโปรตีนของเครื่องยนต์ การขนส่งเกิดขึ้นเนื่องจากโปรตีน kinesin และ dynein ซึ่งอยู่บนผิวถุง ถุงที่ปกคลุมด้วย dynein จะถูกเคลื่อนย้ายจากจุดบวกไปยังปลายลบในขณะที่ถุงที่ปกคลุมด้วยไคนีซินจะถูกเคลื่อนย้ายไปในทิศทางตรงกันข้าม

หาก microtubules แต่ละก้อนสะสมโครงสร้างที่ซับซ้อนจะเกิดขึ้น สิ่งเหล่านี้รวมถึงเซนทริโอลและตัวฐาน Centrioles ประกอบด้วยแฝดสามไมโครทูบูลเก้าอันซึ่งประกอบด้วยสองไมโครทูบูลที่ไม่สมบูรณ์และหนึ่งไมโครทูบูลที่สมบูรณ์ ร่างกายพื้นฐานมีโครงสร้างเช่นเดียวกับเซนทริโอล พวกมันอยู่ใต้ผิวเซลล์และมีหน้าที่ในการทอดสมอแฟลกเจลลาและซิเลีย Kinocilia ประกอบด้วย microtubules คู่กลางและเก้า microtubule doublets Kinocilia ส่วนใหญ่เกิดขึ้นบนเซลล์เยื่อบุผิวและขนส่งอนุภาคขนาดเล็กบนพื้นผิวของเซลล์ ซิเลียประกอบด้วยเมมเบรนในพลาสมาและพบบนพื้นผิวของเซลล์ยูคาริโอต

ศูนย์กลางของพวกเขาประกอบด้วย microtubules ที่มีเสถียรภาพซึ่งจัดเรียงในรูปแบบของมัด ซิเลียมีหน้าที่ในการเคลื่อนที่ของของเหลวบนผิวเซลล์ ตัวอย่างเช่นโปรโตซัวบางชนิดใช้พวกมันเพื่อรวบรวมเศษอาหาร พบซิเลียจำนวนมากในเซลล์เยื่อบุผิวซึ่งพวกมันจะลำเลียงชั้นเมือกที่มีเซลล์ที่ตายแล้วหรืออนุภาคฝุ่นขึ้นไปที่ลำคอเพื่อให้สามารถขับออกได้ในภายหลัง

นอกจากนี้ซิเลียจะสร้างกระแสบนผนังท่อนำไข่เพื่อให้เซลล์ไข่สามารถขนส่งผ่านท่อนำไข่ได้ Flagella (แฟลกเจลลา) มีโครงสร้างเช่นเดียวกับซิเลียในโรงภาพยนตร์ แต่ยาวกว่ามากและใช้สำหรับการเคลื่อนที่ของเซลล์ ซึ่งรวมถึงตัวอย่างเช่นการเคลื่อนที่ของอสุจิและการขนส่งโปรโตซัว

คุณสามารถหายาของคุณได้ที่นี่

โรค

ใน dysplasia เลนส์ปรับเลนส์ปฐมภูมิไคโนซิเลียสร้างขึ้นอย่างไม่ถูกต้องและจำนวนโมเลกุลของไดนีนจะลดลง Primary ciliary dysplasia เป็นโรคทางพันธุกรรมที่หายากมากซึ่งกลไกการขนส่งที่นำพาแบคทีเรียและอนุภาคที่สูดดมเข้าไปทำงานไม่ถูกต้อง เป็นผลให้การเคลื่อนไหวของคิโนซิเลียขาดหายไปหรือไม่ประสานกันมาก

ด้วยเหตุนี้อนุภาคของสิ่งสกปรกจึงไม่สามารถเคลื่อนย้ายออกไปได้อย่างถูกต้องพร้อมกับน้ำมูกหลอดลมหรือการหลั่งของไซนัส paranasal ซึ่งนำไปสู่โรคหลอดลมอักเสบ (การขยายหลอดลมกลับไม่ได้) หลอดลมอักเสบเรื้อรังหรือไซนัสอักเสบเรื้อรัง หากการเต้นของตัวอสุจิถูกรบกวนในผู้ชายจะเกิดภาวะมีบุตรยาก ในบริบทของโรคอัลไซเมอร์จะพบ microtubules ที่เปลี่ยนแปลงในสมองของผู้ป่วย ในโรคนี้เอนไซม์ MARK2 มีอิทธิพลต่อโปรตีนเทา ในเซลล์ปกติ tau จะถูกผูกไว้กับ microtubules ดังนั้นจึงทำให้เสถียร อย่างไรก็ตามเมื่อ MARK2 ดำเนินการกับ tau ความไม่แน่นอนของโครงกระดูกและการหยุดชะงักในระบบขนส่งของเซลล์จะเกิดขึ้นซึ่งเป็นหนึ่งในจุดเด่นของโรคอัลไซเมอร์