Alfa- ja beeta-tubuliinist konstrueeritud mikrotuubulid
Mikrotuubulite struktuur
Aktiin, mikrofilamendi individuaalne subühik
Mikrotuubulid koosnevad globaalsetest valkudest, mida nimetatakse tubuliiniks. Tubuliini molekulid on helmeste struktuuridega. Nad moodustavad alfa- ja beeta-tubuliini heterodimeere. Protofilament on lineaarne rida tubuliini dimeere. Regulaarse spiraalse võre moodustamiseks liituvad külgsuunas 12-17 kiudkiudu.
Mikrofilamentide moodustumine
Mikrofilamentide üksikuid alaühikuid tuntakse globaalse aktiinina (G-aktiin). G-aktiini subühikud kogunevad pikkadeks filamentideks polümeerideks, mida nimetatakse F-aktiiniks. Kaks paralleelset F-aktiini ahelat peavad pöörlema 166 kraadi, et õigesti üksteise peale kihtida, et moodustuks mikrofilamentide topeltheeliksi struktuur. Mikrofilamentide läbimõõt on umbes 7 nm, spiraali silmus kordub iga 37 nm järel.
Mikrotuubulite ja mikrokiudude bioloogiline roll
Mikrofilamentide funktsioonid
Mikrofilamendid moodustavad dünaamilise tsütoskeleti, mis toetab rakke ja seob raku sisemuse ümbritsevaga, et edastada teavet väliskeskkonna kohta.
Mikrofilamendid tagavad rakkude liikuvuse. nt Filopodia, Lamellipodia.
Mitoosi ajal transporditakse rakusisesed organellid motoorsete valkude kaudu tütirakkudesse mööda aktiini kaableid.
Lihasrakkudes joondatakse aktiini filamendid ja müosiinivalgud tekitavad filamentidele jõud lihaste kontraktsiooni toetamiseks.
Mittelihasrakkudes moodustavad aktiini filamendid kaubaveo rööbaste süsteemi, mida toidavad mittekonventsionaalsed müosiinid nagu müosiin V ja VI. Tavapärased müosiinid kasutavad ATP hüdrolüüsil saadud energiat lasti (nt vesiikulid ja organellid) transportimiseks palju kiiremini kui difusioon.
Mikrotuubulite funktsioonid
Mikrotuubulid määravad raku struktuuri.
Mikrotuubulid moodustavad spindli aparaadi, et jaotada kromosoom otse rakkude jagunemise ajal (mitoos).
Mikrotuubulid pakuvad olulisi materjale sisaldavate vesiikulite transpordimehhanismi ülejäänud rakku.
Need moodustavad jäika sisemise südamiku, mida kasutavad mikrotuubulitega seotud motoorsed valgud (MAP), näiteks Kinesin ja Dyenin, et luua jõudu ja liikumist liikuvates struktuurides, nagu näiteks näärmed ja kõht. Neuraalse kasvukoonuse ja aksonite mikrotuubulite tuum annab ka stabiilsuse ja juhib närvi navigeerimist ja juhtimist.