Kapitel 17. the cytoskeleton: microtubules. Søren Tvorup Christensen, Biokemisk afdeling, AKI, rum 526

Relaterede dokumenter
Kapitel 19. cell division. Søren Tvorup Christensen, Biokemisk afdeling, AKI, rum 526

Actin-cytoskelettet og muskelkontraktion

MITOSIS Part 5, Chapter 10 ( )

ANATOMI for tandlægestuderende. Henrik Løvschall Anatomisk afsnit Afd. for Tandsygdomslære Odontologisk Institut Århus Universitet

Cellekernen (Nucleus) Sebastian Frische Anatomisk Institut

ANATOMI for tandlægestuderende. Henrik Løvschall Anatomisk Afsnit

ANATOMI for tandlægestuderende. Henrik Løvschall Anatomisk Afsnit

8. Mandag Celle og vævslære del 2

Eksamen i. Cellebiologi (kandidatdelen): Cellebiologi - Cellers struktur og funktion - Membranbiokemi - Cellulær signaltransduktion

Celle- og vævslære. Maria Jensen 1

NERVEVÆV. nervecelle med samtlige udløbere irritabilitet impulser konduktivitet

Syv transmembrane receptorer

Biologi opgave Opsamling: Cellebiologi (Bioanalytiker modul3)

PART 2 Early Embryonic Development

Svarark, eksamen modul 2.3 Juni Spørgsmål Svar Spørgsmål Svar 1 c 7 a 2 a 8 a 3 b 9 a 4 d 10 e 5.1 a 11 d 5.2 c 12 d 5.

NERVEVÆV - almen histologi. Epitel NERVEVÆV Støttevæv Muskelvæv

Eksamensopgaver. Biologi B DER KAN OPSTÅ ÆNDRINGER I DE ENDELIGE SPØRGSMÅL

Cellemembrantransportprocesser

Glat muskulatur F16 : B: , ,

1. Cellen og celledelinger. 2. Respiration og gæring

Intercellulær komponenter og transport

Eksamensbesvarelse 16. januar Karakteren 02 Opgave 1

Menneskets væskefaser

Anatomi og fysiologi Hånden på hjertet

Nervesystemets celler, fysiologi & kemi

Eksamensopgaver. Biologi B DER KAN OPSTÅ ÆNDRINGER I DE ENDELIGE SPØRGSMÅL

Sundheds CVU Nordjylland INTERN PRØVE ANATOMI, FYSIOLOGI OG BIOKEMI S06V D. 15. JUNI 2006 KL

Sundheds CVU Aalborg INTERN PRØVE ANATOMI OG FYSIOLOGI HOLD S05S D. 9. JANUAR 2006 KL

Underviser cand.scient Karen Hulgaard

Hvilket af efterfølgende udsagn er forkert? a) Golgi-proteiner syntetiseres i ER b) mitochondriale proteiner syntetiseres i cytosol c)

Undervisningsbeskrivelse

Sundheds CVU Nordjylland. INTERN PRØVE ANATOMI, FYSIOLOGI OG BIOKEMI S06S D. 16. januar 2007 kl

1. Hvad er kræft, og hvorfor opstår sygdommen?

1. Planter. 1. Gør rede for eukaryote cellers opbygning og for funktionen af de forskellige dele. Beskriv forskellene på dyre- og planteceller.

Undervisningsplan FORÅR februar Introduktion til faget Hana Malá februar Hjernens opbygning og funktion Hana Malá

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Repetition. Carsten Reidies Bjarkam. Professor, Overlæge, Ph.D. Neurokirurgisk Afdeling Aalborg Universitetshospital

Undervisningsbeskrivelse

10. Mandag Nervesystemet del 1

HOT NEWS. Primære Cilier: Cellernes indre antenner. Søren Tvorup Christensen, Ph.D. Associate Professor

Arvelige sygdomme. Blodtyper. Testosteron

BIOLOGI OH 1. Det sunde liv. Livsstil Holdninger Fritid Motion Kost Tobak Alkohol Stress

Herning HF og VUC 17bic / HP. kort forklare opbygningen af pro- og eukaryote celler og gennemgå forskelle mellem dem.

Eksamensopgaver. Biologi C DER KAN OPSTÅ ÆNDRINGER I DE ENDELIGE SPØRGSMÅL

Undervisningsbeskrivelse for: bic126

CELLE OG VÆVSLÆRE 1 LEKTION 1. Nima Kalbasi, DDS Anatomi og fysiologi

Studiespørgsmål til nervesystemet

14. Mandag Endokrine kirtler del 2

Eksamensspørgsmål til BiB biologi B 2015

Huntingtons sygdom Klinikker og forskning i Danmark 19. november 2015

Det lyder enkelt, men for at forstå hvilket ærinde forskerne er ude i, er det nødvendigt med et indblik i, hvordan celler udvikles og specialiseres.

Med udgangspunkt i vedlagt materiale skal du holde et oplæg om celler og deres evolutionære udvikling.

BIOLOGI HØJT NIVEAU. Mandag den 9. august 2004 kl

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Insemination med donor sæd

CEREBROSPINALVÆSKER: KLINIK OG MORFOLOGI

Insemination med partners sæd

Ekstern teoretisk prøve Modul 3 Dato: kl

Undervisningsbeskrivelse for: bic124

Undervisningsbeskrivelse

Årsplan for biologi i 7. klasse

Folkeskolens afgangsprøve December 2010 Biologi Facitliste

3y Bioteknologi A. Lærere TK og JM. Eksamensspørgsmål uden bilag

Spørgsmål 1. Immunforsvaret. Spørgsmål 2. Kulhydrater

Dette er groft tegnet de 3 vigtigste dele af en celle

b) Leukocytterne hjælper til ved immunforsvaret ved at fagocytere mikroorganismer og føre dem til lymfesystemet og lymfeknuderne.

Jaydess (levonorgestrel) minispiral

============================================================================

Insemination med donor sæd

Folkeskolens afgangsprøve Maj 2010 Biologi - Facitliste

Forskningsnyheder om Huntingtons Sygdom På hverdagssprog Skrevet af forskere. Til det globale HS-fællesskab Huntington's chorea og cilier

Plantecellen. Plantecellen

Undervisningsbeskrivelse

Er der flere farver i sort?

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

På grund af reglerne for copyright er det ikke muligt at lægge figurer fra lærebøger på nettet. Derfor har jeg fjernet figurerne fra slides ne, men

Undervisningsbeskrivelse

Studiespørgsmål til nervesystemet

Ekstraordinær re-eksamen 2015

Almen cellebiologi Membrantransport

Undervisningsbeskrivelse

Udfordringen. Nikotin i kroppen hvad sker der?

EKSAMENSOPGAVER. Eksamensopgaver uden bilag

Cellen og dens funktioner

Eksamensspørgsmål Biologi C maj-juni 2014 Sygeeksamen: 4cbicsy1

Forårseksamen Titel på kursus: Det hæmatologiske system og immunsystemet Bacheloruddannelsen i Medicin/Medicin med industriel specialisering

BIOTEKNOLOGI HØJT NIVEAU

Insemination med partners sæd

Proteiner: en introduktion. Modul 1; F13 Rolf Andersen, 18/2-2013

Hvilke problemer kan opstå, hvis det trykkede hoved ikke løsnes helt op? En introduktion til Osteopati for spædbørn og større børn

Eksamen: Biologi C-niveau 2a bi

Undervisningsbeskrivelse

Transkript:

Kapitel 17 the cytoskeleton: microtubules Søren Tvorup Christensen, Biokemisk afdeling, AKI, rum 526 stchristensen@aki.ku.dk

Tre typer af protein filamenter, som danner cytoskelletet OBS: mikrovilli ikke cilier

Mikrotubuli (MT)

Eksempler på organisering af MT vækst og polymerisering cytosolisk netværk spindelformation cilieformation

Opbygning af MT Opbygget af enkelt MT Opbygget af mange MT Diameter: 25 nm; længde: nm til mm

Centrosomet og funktionen af γ-tubulin organisering af MT netværk og spindel MT dynamisk instabilitet

GTP hydrolyse kontrollerer MTs vækst og instabilitet α β GTP-bunden tubulindimer: Binder kraftigt til (+)enden, og bevirker en polymerisering af MT α β GDP-bunden tubulindimer: Binder svagt til (+)enden, og bevirker en depolymerisering af MT (ses når GTP hydrolyseres til GDP) Shortcut to 16_1.lnk

Capping proteiner kan stabilisere MT Shortcut to 16_3.lnk

motorproteiner og deres transport langs MT Bevægelse som vi kender til i hverdagen Eksempler på bevægelser på cellulært niveau, som involverer MT Intracellulær transport Mitose, vesikel/organeltransport Cilie/flagelbevægelse Motormolekyler Dynein: (-) ende rettet transport Kinesin: (+) ende rettet transport

motorproteiner og deres transport langs MT Kinesins bevægelse langs MT 1) Binding af ATP til leading head får trailing head til at blive kastet foran til foranliggende bindingsite mod (+)enden af MT 2) Efter frigørelse af ADP fra det nye leading head samt hydrolyse af ATP fra det nye trailing head kan dimeren foretage endnu en cyklus mod (+)enden.

Forsøg med transport langs MT netværk Shortcut to 16_5.lnk

Transport af vesikler langs MT netværk nervecelle bindevævscelle Axoner: overlappende MT segmenter alle med samme polaritet med (+)enden mod synapsen for hurtig axonal transport. Anterograd transport: retning mod (+)-enden: foretages af kinesin Retrograd transport: retning mod (-)-enden: foretages af dynein

princippet i immunofluorescens-mikroskopi Mus anti-mt IgG Fluorochromkonjugeret ged anti mus IgG Kanin anti-rtk IgG Plasma membrane Golgi ER kerne MT MT RTK Fluorochromkonjugeret ged anti kanin IgG MT MT MT DAPI (binder DNA)

Immunofluorescensmikroskopisk billede af en bindevævscelle MT (anti-tubulin) RTK (anti-egf receptor) DAPI

MT drugs fra planter til behandling af kræft - blokering af mitose via MT Colchicin Colcemid lave konc: celler blokeres i deres metafase under celledeling (fasen hvor dublikerede kromosomer er fuldt kondenserede) Taxol Vinblastin Vincristin lave konc (Taxol): binder og stabiliserer MT ved hæmning af MT dynamik (kræft i æggestokkene, ovarierne)

MT drugs fra planter til behandling af kræft Taxol stabiliserer MT - Taxol + Taxol

Cilier og flageller - fra protozoe organismer til os

Cilier transporterer slim ud af luftvejene til fjernelse af bakterier og fremmedlegemer Placering af bevægelige cilier i luftvejen

Luftvejsepithelet består både af cilierede celler og af slimproducerende celler (gobletceller)

Cilier i æggelederen transporterer ægget til livmoderen Det kvindelige reproduktionssystem Livmoderen Æggelederen Ampulla (befrugtningsstedet) Sædcellens flagel Æggestokken livmoderhalsen Vagina

Sygdomme opstået som fejl i ciliers bevægelse i æggelederen Graviditet udenfor livmoderen (ektopisk gravititet)

De bevægelige cilier i hjernen Placering af bevægelige cilier i hjernens ventrikler Overfladen af det centrale nervesystem (CNS) er badet i en klar, farveløs væske, som betegnes spinalvæsken (cerebrospinal fluid; CSF eller hjerne- eller rygmarvsvæsken) Væsken opbevares i væskefyldte kar (ventrikler), og benyttes til: 1) Beskytter hjernen mod slag 2) Nedsætter trykket på den nederste del af hjernen, da væsken reducerer hjernens vægt. 3) Udskilning af affaldsprodukter til blodbanerne bort fra hjernen 4) Transporterer hormoner mellem de enkelte dele af hjernen.

Sygdomme opstået som fejl i ciliers bevægelse i ventriklerne Hydrocephali (ophobning af vand i hjernen under fosterudvikling) Akkumulering af spinalvæske inden i kraniet pga. nedsat ciliemotilitet. Kan være dødelig, men kan behandles bl.a. ved indsættelse af dræn.

Ciliets opbygning i en aksonemal 9+2 MT ultrastruktur TEM billede af et aksonemtværsnit Skematisk ultrastruktur af et cilietværsnit 100 nm Outer arm dynein (OAD): styrer cilieslagfrekvensen Inner arm dynein (IAD): styrer cilieslagformen

Regulering af cilie/flagelslaget en ATP-krævende proces Bevægelsen af ciliær dynein skaber bøjningen af ciliet

Regulering af cilie/flagelslaget en ATP-krævende proces Bevægelsen af ciliær dynein skaber bøjningen af ciliet

Vigtige MT koncepter MT tilhører gruppen af cytoskeletfilamenter, som er polære strukturer med (+)ende og (-)ende. MT er lange stive tubulære strukturer, som formes fra tubulin-dimerer (α- og β-tubulin) vha. GTPase aktivitet. Polymerisering og depolymerisering af MT forekommer hovedsageligt i (+)enden.

Vigtige MT koncepter MT-polymerisering organiseres ofte udfra centrioler (Mikro Tubuli Organiserende Centre; MTOC), hvor (-)-enden vedhæftes γ-tubulin to centrioler danner et centrosom, der organiserer cytosolisk MT netværk samt mitotisk spindel een centriole, der er basallegeme for dannelsen af cilier og flageller

Vigtige MT koncepter MT eksisterer både som dynamisk ustabile og stabile strukturer. Stabilitet er bl.a. afhængig af: 1) forholdet mellem GTP- og GDP-bundne tubulin-dimerer (MT subunits) 2) koncentrationen af frie tubulin-dimerer (MT subunits) 3) binding af Mikrotubuli-Associerede Proteiner (MAPs)

Vigtige MT koncepter Eksempler på MT funktioner: 1) adskillelse af kromatider til de to nye datterceller i det mitotiske spindelapparat 2) cytosolisk transport af vesikler, organeller, etc. og til transport langs axoner i nerveceller 3) opbygning af ciliers/flagellers aksonemstruktur 4) organisering af intracellulære strukturer Funktionen af MT er tæt knyttet til MT-associerede motorproteiner, der under forbrug af ATP vandrer langs MT: dynein (-)-ende rettet kinesin(+)-enderettet.