Sitoskeleton

Itu Sitoskeleton terdiri dari jaringan yang dapat diubah secara dinamis dari tiga filamen protein berbeda di dalam sitoplasma sel.

Mereka memberi sel dan struktur organisasi intraseluler seperti organel dan struktur vesikel, stabilitas dan mobilitas intrinsik (motilitas). Beberapa filamen menonjol dari sel untuk mendukung motilitas sel atau pengangkutan langsung benda asing dalam bentuk silia atau flagela.

Apa itu sitoskeleton?

Sitoskeleton sel manusia terdiri dari tiga kelas filamen protein yang berbeda. Mikrofilamen (filamen aktin) dengan diameter 7 sampai 8 nanometer, yang utamanya terdiri dari protein aktin, berfungsi untuk menstabilkan bentuk sel luar dan motilitas sel secara keseluruhan, serta struktur intraseluler.

Dalam sel otot, filamen aktin memungkinkan otot berkontraksi secara terkoordinasi. Filamen perantara, yang tebalnya sekitar 10 nanometer, juga memberikan kekuatan mekanik dan struktur untuk sel. Mereka tidak terlibat dalam motilitas sel. Filamen perantara terdiri dari berbagai protein dan dimer dari protein, yang bergabung untuk membentuk bundel luka seperti tali (tonofibril) dan merupakan struktur yang sangat tahan air mata. Filamen menengah dapat dibagi menjadi setidaknya 6 jenis berbeda dengan tugas berbeda.

Filamen kelas tiga terdiri dari tabung kecil, mikrotubulus, dengan diameter luar 25 nanometer. Mereka terdiri dari polimer dimer tubulin dan terutama bertanggung jawab untuk semua jenis motilitas intraseluler dan untuk motilitas sel itu sendiri. Untuk mendukung mobilitas sel itu sendiri, mikrotubulus dalam bentuk silia atau flagela dapat membentuk proses sel yang menonjol dari sel. Jaringan mikrotubulus sebagian besar diatur dari sentromer dan tunduk pada perubahan yang sangat dinamis.

Anatomi & struktur

Kelompok zat mikrofilamen, filamen perantara (IF) dan mikrotubulus (MT), ketiganya ditugaskan ke sitoskeleton, hampir ada di mana-mana dalam sitoplasma dan juga di dalam inti sel.

Bahan penyusun dasar mikro- atau aktin filamen pada manusia terdiri dari 6 protein aktin isoform, yang masing-masing hanya dibedakan oleh beberapa asam amino. Protein aktin monomer (G-aktin) mengikat ATP nukleotida dan membentuk rantai molekul monomer aktin yang panjang dengan memisahkan gugus fosfat, dua di antaranya terhubung untuk membentuk filamen aktin heliks. Filamen aktin pada otot polos dan lurik, pada otot jantung dan filamen aktin non-otot masing-masing sedikit berbeda satu sama lain. Penumpukan dan pemecahan filamen aktin tunduk pada proses yang sangat dinamis dan beradaptasi dengan persyaratan.

Filamen perantara terdiri dari berbagai protein struktural dan memiliki kekuatan tarik tinggi dengan penampang sekitar 8 hingga 11 nanometer. Filamen perantara dibagi menjadi lima kelas: keratin asam, keratin basa, jenis desmin, neurofilamen, dan jenis lamin. Sementara keratin terjadi di sel epitel, filamen tipe desmin ditemukan di sel otot otot polos dan lurik serta di sel otot jantung. Neurofilamen yang ada di hampir semua sel saraf terdiri dari protein seperti Internexin, Nestin, NF-L, NF-M dan lainnya. Filamen menengah dari tipe lamin ditemukan di semua inti sel di dalam membran inti di karioplasma.

Fungsi & tugas

Fungsi dan tugas sitoskeleton sama sekali tidak terbatas pada bentuk struktural dan stabilitas sel. Mikrofilamen, yang terutama terletak di struktur seperti jaring langsung pada membran plasma, menstabilkan bentuk luar sel. Tetapi mereka juga membentuk tonjolan membran seperti pseudopodia. Protein motorik, tempat pembentukan mikrofilamen dalam sel otot, memastikan kontraksi otot yang diperlukan.

Filamen antara dengan kekuatan tarik yang sangat tinggi adalah yang paling penting untuk kekuatan mekanis sel. Mereka juga memiliki sejumlah fungsi lainnya. Filamen keratin sel epitel secara tidak langsung terhubung secara mekanis satu sama lain melalui desmosom, sehingga jaringan kulit menerima kekuatan dua dimensi seperti matriks. IF terhubung ke kelompok zat lain di sitoskeleton melalui protein terkait filamen menengah (IFAP), memastikan pertukaran informasi tertentu dan kekuatan mekanik jaringan yang sesuai. Ini menciptakan struktur yang teratur di dalam sitoskeleton. Enzim seperti kinase dan fosfatase memastikan bahwa jaringan dibangun, direstrukturisasi dan dipecah dengan cepat.

Berbagai jenis neurofilamen menstabilkan jaringan saraf. Lamines mengontrol kerusakan membran sel selama pembelahan sel dan rekonstruksi selanjutnya. Mikrotubulus bertanggung jawab untuk tugas-tugas seperti mengendalikan pengangkutan organel dan vesikula di dalam sel dan mengatur kromosom selama mitosis. Dalam sel di mana mikrotubulus mengembangkan mikrovili, silia, flagela atau flagela, MTs juga memastikan motilitas seluruh sel atau mengambil alih pengeluaran lendir atau benda asing semacam itu. B. di trakea dan saluran telinga luar.

Anda dapat menemukan obat Anda di sini

Penyakit

Gangguan dalam metabolisme sitoskeleton dapat disebabkan oleh cacat genetik atau dari racun yang disuplai dari luar. Salah satu penyakit keturunan paling umum yang terkait dengan gangguan sintesis protein membran untuk otot adalah distrofi otot Duchenne.

Cacat genetik mencegah pembentukan distrofin, protein struktural yang dibutuhkan dalam serat otot otot rangka lurik. Penyakit ini terjadi pada anak usia dini dengan perjalanan yang progresif. Keratin yang bermutasi juga dapat menimbulkan efek yang serius. Ichthyosis, yang disebut penyakit sisik ikan, menyebabkan hiperkeratosis, ketidakseimbangan antara produksi dan pengelupasan serpihan kulit, karena satu atau lebih cacat genetik pada kromosom 12. Ichthyosis adalah penyakit keturunan yang paling umum pada kulit dan membutuhkan terapi intensif, yang, bagaimanapun, hanya dapat meringankan gejalanya.

Cacat genetik lain yang menyebabkan terganggunya metabolisme neurofilamen menyebabkan z. B. amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Beberapa mikotoksin yang diketahui (racun jamur) seperti yang berasal dari agari jamur dan lalat mengganggu metabolisme filamen aktin. Colchicine, racun crocus musim gugur, dan taxol, yang diperoleh dari pohon yew, digunakan secara khusus untuk terapi tumor. Mereka mengintervensi metabolisme mikrotubulus.