Aktin Filamentleri ve Hücre Korteksi
Aktin filamentleri, plazma zarının altında, hücre korteksi olarak bilinen bir ağ oluşturan dinamik polimerlerdir; bunlar hücre yüzeyini şekillendirmekte ve hareketi sağlamaktadır.
Tanım
Aktin filamentleri, aktin proteininin sarmal polimerleridir ve düzenleyici ve motor proteinlerle birlikte hücre korteksini ve hücre şeklini ve hareketini sağlayan diğer yapıları oluşturmaktadır.
Kapsam
Bu konu, aktin filamentlerinin yapısını ve polaritesini, nükleasyon ve montaj dinamiklerini, onları düzenleyen çok sayıda proteini, aktin açısından zengin hücre korteksinin organizasyonunu ve aktinin çıkıntılar, adezyon ve hücre şeklindeki rolünü kapsamaktadır.
Temel sorular
- Aktin monomerleri polar filamentler halinde nasıl birleşmektedir?
- Aktin filamentlerinin nerede ve ne zaman büyümesini ne düzenlemektedir?
- Hücre korteksi zarın altında nasıl organize olmaktadır?
- Aktin, lamellipodia ve filopodia gibi çıkıntıları nasıl sağlamaktadır?
Temel kuramlar
- Aktin montajı ve 'treadmilling' (yürüme bandı hareketi)
- Aktin filamentleri polar olup bir ucunda diğerinden daha hızlı büyümektedir; bu durum, nükleatörler ve kapatma proteinleri ile birlikte hücre kenarında itme kuvvetleri oluşturan 'treadmilling' (yürüme bandı hareketi) ve düzenlenmiş montaja olanak tanımaktadır.
Mekanizmalar
Aktin monomerleri, hızlı büyüyen bir artı uca ve daha yavaş bir eksi uca sahip polar filamentler halinde polimerize olmakta, bağlanmış ATP'yi dahil edildikten sonra hidrolize etmektedir. Arp2/3 kompleksi ve forminler gibi nükleatörler filamentleri başlatırken, kapatma, kesme ve çapraz bağlama proteinleri ağı şekillendirmektedir. Plazma zarının altında, yoğun bir kortikal aktin ağı yüzey mekaniğini kontrol etmektedir; lokalize montaj, hücre sürünmesini ve şekil değişimini sağlayan tabaka benzeri lamellipodia ve sivri uçlu filopodia gibi çıkıntıları dışarı doğru itmektedir.
Klinik önem
Aktin korteksi, hücre şeklini, yüzey dinamiklerini ve sürünmesini yönetmekte olup, hücre mekaniği ve göçünü anlamak için merkezi bir öneme sahiptir. Buradaki açıklama tanımlayıcı nitelikte olup, herhangi bir reçeteleyici bilgi içermemektedir.
Tarihçe
Yirminci yüzyılın sonları ve yirmi birinci yüzyılın başlarında Pollard ve Borisy'nin çalışmaları da dahil olmak üzere ayrıntılı biyokimyasal ve mikroskopi çalışmaları, aktinin nasıl polimerize olduğunu ve nükleatörler ile düzenleyicilerin hareketliliği sağlayan dinamik kortikal ağı nasıl oluşturduğunu ortaya koymuştur.
Öne çıkan isimler
- Thomas Pollard
- Gary Borisy
- Marie-France Carlier
İlgili konular
Temel eserler
- pollard2003
- alberts2014
Sıkça sorulan sorular
- Hücre korteksi nedir?
- Plazma zarının hemen altında yer alan, hücre yüzeyinin şeklini ve mekanik özelliklerini kontrol eden yoğun aktin filamentleri ve ilişkili proteinler tabakasıdır.
- Aktin, hücre zarını dışarı doğru nasıl itmektedir?
- Yeni aktin alt birimleri, zara doğru yönelmiş filament uçlarına eklenmekte ve büyüyen filamentler, lamellipodia ve filopodia gibi çıkıntıları oluşturmak için zara karşı itme kuvveti uygulamaktadır.