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Microtubulus
Mikrotubuli in einer festen Zelle
spiralförmig angeordnete Mikrotubuli in einer falschen Basis von a Amöbe 65000-fache Vergrößerung

Mikrotubuli[1] (Singular -Tubuli[1]) sind röhrenförmig Proteinstrukturen die in allem EukaryotenZellen gefunden werden. Sie haben einen Durchmesser von ca. 25 nm und eine unterschiedliche Länge, von wenigen Mikrometern bis möglicherweise Millimeter in Axone von Nervenzellen.

Struktur

Mikrotubuli bestehen aus dem Protein Tubulin. Neben den beiden Tubulin-Typen Alpha- und Beta-Tubulin gibt es fünf weitere Typen; Alpha- und Beta-Tubulin bilden zusammen ein sogenanntes Heterodimer (mit einer Länge von ca. 8 nm). Diese Heterodimere können wiederum an andere Tubulin-Heterodimere binden (die Alpha-Tubulin-Hälfte des Dimers bindet an die Beta-Tubulin-Hälfte des anderen Dimers).Polymere) von Tubulin. Diese Ketten werden als Protofilamente bezeichnet und sind selbst nicht sehr stabil. In dem Moment, in dem kurze Protofilamente (meist 13) zusammen eine Röhre bilden, entsteht eine viel stärkere Struktur, der Mikrotubulus.Unter besonderen Umständen heften sich die Tubulinmoleküle an das Ende der Mikrotubuli und verlängern diese (Polymerisation). Wenn sie angehängt sind, wird GTP unmittelbar danach zum BIP hydrolysiert, wodurch eine GTP-Obergrenze am Wachstumsende (Plusende) entsteht. Der umgekehrte Vorgang, die Depolymerisation, findet am anderen Ende (Minus-Ende) der Mikrotubuli statt, wodurch sie dort schrumpfen. Beide Prozesse (Poly- und Depolymerisation) laufen gleichzeitig in der Zelle ab.

Dynamik der Mikrotubuli

An einem Ende des Mikrotubulins befindet sich Alpha-Tubulin, das sogenannte Minus-Ende. Am anderen Ende des Mikrotubulins befindet sich Beta-Tubulin, das sogenannte Plus-Ende. Der Unterschied zwischen diesen beiden Enden ist größer als erwartet. Die Polymerisation (Wachstum) findet hauptsächlich am Plus-Ende statt. Die Polymerisationsgeschwindigkeit ist dort etwa 100-mal höher als am Minus-Ende. Am Minusende findet hauptsächlich Depolymerisation (Schrumpfung) statt.

Mikrotubuli sind oft mit ihrem Minus-Ende in einer bestimmten Form verankert Organelle dass es Zentrosom wird genannt. Die meisten Mikrotubuli wachsen vom Zentrosom zum Zellmembran.

Funktion

Mikrotubuli sind Teil der Zytoskelett, oder das "Skelett" der Zelle. Neben der Unterstützung der Struktur sind Mikrotubuli für die Zellteilung (einschließlich der Trennung der Chromosomen). Sie sind auch für die Zellmigration und den intrazellulären Transport von großer Bedeutung. Es polymerisieren und das Depolymerisieren von Mikrotubuli in ihren Bestandteil Tubulin ist eine Möglichkeit, wie Zellen ihre Form ändern können. Eine bemerkenswerte Struktur mit Mikrotubuli ist die Spulenfigur die für ihre verwendet wird Chromosomen sich während der trennen Zellteilung. Mikrotubuli sind auch für die Geißeln von eukaryontischen Zellen (prokaryontische Flagellen sind völlig unterschiedlich).

Besonders Motorproteine wie Kinesin und dynein kann auf Mikrotubuli "laufen". Die dafür benötigte Energie wird gewonnen durch ATP-Hydrolyse. Diese Motorproteine ​​sind in der Lage, bestimmte Ladungen zu ziehen, wie z Vesikel und sogar sicher Organellen.

Mikrotubuli in der Medizin

Bestimmte Medikamente zur Bekämpfung von Krebs (Zytostatika), unter denen Paclitaxel oder Taxol und Vinblastin beziehen ihre Wirksamkeit aus ihrer Wirkung auf das Mikrotubulus-Skelett.

Taxol ist bekannt als "Mikrotubuli-Stabilisierungsmittel„Diese Substanz sorgt dafür, dass alle Mikrotubuli in einer Zelle stabilisiert werden, sodass sich eine Zelle nicht mehr teilen kann. Vinblastin ist ein“Mikrotubulus-destabilisierendes Mittel". Diese Substanz bewirkt, dass alle Mikrotubuli zerfallen. Dadurch wird auch die Zellteilung verhindert.

Literatur Referenzen

  1. ↑ einbEverdingen, J.J.E. van, Eerenbeemt, A.M.M. van den (2012). Pinkhof Medizinisches Wörterbuch (12. Auflage). Bohn Stafleu Van Loghum, Houten.
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