Cytoskelet
Het cytoskelet is een ingewikkeld netwerk van eiwitfilamenten dat zich door het cytoplasma
uitstrekt. De structuur is in elke cel aanwezig en zorgt onder andere voor structuur, beweging en
transport. De drie belangrijkste typen eiwitfilamenten in eukaryote cellen zijn:
1. Intermediaire filamenten
2. Microtubuli
3. Actine filamenten
Intermediaire filamenten
Intermediaire filamenten zijn vrij sterke structuren die door de
hele cel te vinden zijn. De intermediaire filamenten zorgen er
voornamelijk voor dat cellen in staat zijn de mechanische stress
te weerstaan die optreedt wanneer cellen worden uitgerekt.
Intermediaire filamenten vormen een soort touw-structuur,
bestaand uit ketens van eiwitten die in elkaar zijn gedraaid. De
intermediaire filamenten zijn opgebouwd uit intermediaire
filament eiwitten.
,Een losse streng van een intermediair filament heeft een specifieke alfa-helical domein. Dit domein
is gevormd door een combinatie van hydrofobe en elektrostatische bindingen. Met dit domein kan
het filament binden aan een ander filament en een dimeer vormen. Die binding wordt gevormd door
het in elkaar draaien van de filamenten, een zogenaamde coiled-coil dimeer. Vervolgens zullen
verschillende dimeren tegen elkaar aan komen, in tegenover gestelde richting en niet parallel. Dit
vormt een tetrameer, er zijn namelijk nu 4 losse intermediaire filament stringen betrokken. 8 van die
tetrameren samen vormen een bouwsteen van het intermediaire filament. Deze structuur heeft
geen polariteit meer.
Er zijn verschillende soorten intermediaire filamenten met verschillende functies:
Keratine is een voorbeeld dat bijvoorbeeld te vinden is in de huid. De intermediaire filamenten
vormen daar sterke cel-cel verbindingen -> desmosomen. De cellen zitten hierdoor strak aan elkaar
vast en zijn bestand tegen de mechanische stress die ze ondervinden als de huid bijvoorbeeld wordt
uitgerekt.
Dit kan natuurlijk mis gaan, door een mutatie kan het keratine geen goede structuur vormen
waardoor de cellen in de huid kunnen scheuren wanneer ze mechanische stress ondervinden. Dit is
het geval bij de genetische aandoening epidermolysis bullosa simplex.
De meeste andere intermediaire filamenten hebben een vergelijkbare functie als keratine. De
intermediaire filamenten rond de kern hebben wel weer een andere specifieke functie.
Intermediaire filamenten, lamins, vormen daar zogenaamde nucleaire lamina rond de kernenvelop:
Deze structuur aan de binnenkant van de kernenvelop zorgt ervoor dat de kern niet beschadigd bij
bijvoorbeeld beweging en vormt een soort kapstok waaraan bepaalde delen van chromosomen
kunnen binden. Hierdoor wordt het chromatine en de genexpressie binnen de kern georganiseerd.
, Veel intermediaire filamenten in de cel worden nog steviger en stabieler gemaakt met behulp van
hulpeiwitten, zoals plectine. Plectine werkt als een soort cytoskelet crosslinker door verschillende
onderdelen van het cytoskelet aan elkaar te verbinden en te versterken:
In het plaatje worden intermediaire filamenten (blauw) verbonden aan microtubuli (groen) via
plectine (oranje).
Voor verder versterking zijn er eiwit complexen die door de kernenvelop lopen en het cytoskelet van
binnen en buiten de kern met elkaar verbinden:
Dit maakt de cel nog sterker en zorgt er ook voor dat de celkern goed en compleet mee beweegt bij
cel beweging.
Microtubuli
Microtubuli zijn stijve, holle cilinders die snel kunnen opbouwen
en afspreken. Ze spelen vooral een rol in de transport, het
organiseren van de cel en bij cilia en flagella. Microtubuli groeien
voornamelijk uit het centrosoom, een kleine structuur dicht bij de
celkern.
Het cytoskelet is een ingewikkeld netwerk van eiwitfilamenten dat zich door het cytoplasma
uitstrekt. De structuur is in elke cel aanwezig en zorgt onder andere voor structuur, beweging en
transport. De drie belangrijkste typen eiwitfilamenten in eukaryote cellen zijn:
1. Intermediaire filamenten
2. Microtubuli
3. Actine filamenten
Intermediaire filamenten
Intermediaire filamenten zijn vrij sterke structuren die door de
hele cel te vinden zijn. De intermediaire filamenten zorgen er
voornamelijk voor dat cellen in staat zijn de mechanische stress
te weerstaan die optreedt wanneer cellen worden uitgerekt.
Intermediaire filamenten vormen een soort touw-structuur,
bestaand uit ketens van eiwitten die in elkaar zijn gedraaid. De
intermediaire filamenten zijn opgebouwd uit intermediaire
filament eiwitten.
,Een losse streng van een intermediair filament heeft een specifieke alfa-helical domein. Dit domein
is gevormd door een combinatie van hydrofobe en elektrostatische bindingen. Met dit domein kan
het filament binden aan een ander filament en een dimeer vormen. Die binding wordt gevormd door
het in elkaar draaien van de filamenten, een zogenaamde coiled-coil dimeer. Vervolgens zullen
verschillende dimeren tegen elkaar aan komen, in tegenover gestelde richting en niet parallel. Dit
vormt een tetrameer, er zijn namelijk nu 4 losse intermediaire filament stringen betrokken. 8 van die
tetrameren samen vormen een bouwsteen van het intermediaire filament. Deze structuur heeft
geen polariteit meer.
Er zijn verschillende soorten intermediaire filamenten met verschillende functies:
Keratine is een voorbeeld dat bijvoorbeeld te vinden is in de huid. De intermediaire filamenten
vormen daar sterke cel-cel verbindingen -> desmosomen. De cellen zitten hierdoor strak aan elkaar
vast en zijn bestand tegen de mechanische stress die ze ondervinden als de huid bijvoorbeeld wordt
uitgerekt.
Dit kan natuurlijk mis gaan, door een mutatie kan het keratine geen goede structuur vormen
waardoor de cellen in de huid kunnen scheuren wanneer ze mechanische stress ondervinden. Dit is
het geval bij de genetische aandoening epidermolysis bullosa simplex.
De meeste andere intermediaire filamenten hebben een vergelijkbare functie als keratine. De
intermediaire filamenten rond de kern hebben wel weer een andere specifieke functie.
Intermediaire filamenten, lamins, vormen daar zogenaamde nucleaire lamina rond de kernenvelop:
Deze structuur aan de binnenkant van de kernenvelop zorgt ervoor dat de kern niet beschadigd bij
bijvoorbeeld beweging en vormt een soort kapstok waaraan bepaalde delen van chromosomen
kunnen binden. Hierdoor wordt het chromatine en de genexpressie binnen de kern georganiseerd.
, Veel intermediaire filamenten in de cel worden nog steviger en stabieler gemaakt met behulp van
hulpeiwitten, zoals plectine. Plectine werkt als een soort cytoskelet crosslinker door verschillende
onderdelen van het cytoskelet aan elkaar te verbinden en te versterken:
In het plaatje worden intermediaire filamenten (blauw) verbonden aan microtubuli (groen) via
plectine (oranje).
Voor verder versterking zijn er eiwit complexen die door de kernenvelop lopen en het cytoskelet van
binnen en buiten de kern met elkaar verbinden:
Dit maakt de cel nog sterker en zorgt er ook voor dat de celkern goed en compleet mee beweegt bij
cel beweging.
Microtubuli
Microtubuli zijn stijve, holle cilinders die snel kunnen opbouwen
en afspreken. Ze spelen vooral een rol in de transport, het
organiseren van de cel en bij cilia en flagella. Microtubuli groeien
voornamelijk uit het centrosoom, een kleine structuur dicht bij de
celkern.
