Молекулярная биология клетки: Учебно-методическое пособие по спецкурсу, страница 20

Возможность сократительной активности в немышечных клетках имеет чрезвычайно важное значение, так как обеспечивает все внутриклеточные движения (например, циклоз в клетках растений), перемещение различных компонентов из одного участка клетки в другой (в том числе и некоторые формы направленного специфического транспорта), поддержание и изменение формы клеток и даже обеспечение взаимодействия клеток с межклеточным веществом и межклеточных взаимодействий.

Эта работа обеспечивается за счет энергии АТФ путем функционирования актомиозинового сократительного комплекса, формируемого из актиновых МФ и миозинов (как отдельных молекул, так и димеров либо более или менее сложно организованных их нитей).

7.2.3.3. Роль МФ в микроворсинках

Микроворсинки – это очень тонкие (толщиной 0,1 мкм и длиной около 1 мкм) цитоплазматические выросты на апикальной поверхности, например, клеток кишечного эпителия, покрывающие их наподобие густой щеточной каемки (несколько тысяч на клетку). Внутри каждой микроворсинки имеется пучок МФ из 20–30 актиновых фибрилл, обращенных к вершине своим плюс-концом. Для жесткости и прочности этот пучок скреплен поперечными связками белков фимбрина и фасцина, а нижними концами МФ вплетены в субмембранную сеть спектрина. Здесь же содержится миозин 1 (с одной головкой), который своим хвостом связан с плазматической мембраной. Вся эта структура позволяет не только обеспечить жесткость и прочность конструкции, но и ее лабильность и полифункцио­нальность: возможность изменять площадь всасывающей поверхности клеток кишечного эпителия путем удлинения и укорочения микроворсинок за счет взаимодействия актина и миозина; возможность улучшить транспорт при участии миозина 1 с учетом его способности связываться с мембранами секреторных пузырьков.

7.2.3.4. Формирование кортикального слоя цитоплазмы

Кортикальный слой цитоплазмы состоит из плотной трехмерной сети актиновых МФ, связанных с плазматической мембраной с одной стороны и с комплексом субмембранных белков, с другой стороны. Наличие в этом комплексе актина и миозинов, а также способность их к взаимодействию придает ему моторные свойства, и динамизм позволяет обеспечивать изменение своего агрегатного состояния (гель-золь). В ассоциированном состоянии с МФ здесь встречается филамин (фибриллярный белок-стабилизатор, образующий сшивки между МФ в местах их пересечения), что придает жесткость кортикальному слою, и гельзолин (вызывает фрагментацию и разборку филаментов), что разжижает кортикальный слой.

7.3. МИКРОТРУБОЧКИ

Микротрубочки (МТ) – один из компонентов цитоскелета, представляющий собой полые трубочки, толщиной 25 нм, стенки которых построены из 13 продольных протофиламентов, состоящих из глобулярных белков тубулинов.

7.3.1. Химическая природа МТ

Микротрубочки построены из белков тубулинов – глобулярных полипептидов молекулярной массой около 50 000. Мономером микротрубочки является гетеродимер, состоящий из двух молекул тубулинов (молекулярной массой соответственно – 100 000) – α‑тубулина и β-тубулина, аминокислотная последовательность которых очень сходна. С ними связано две молекулы ГТФ.

7.3.2. Молекулярная организация МТ

Димеры глобулярных полипептидов α- и β-тубулинов способны к полимеризации с образованием протофиламентов так, что α-субъединица последующего димера связывается с β-субъединицей предшествующего, и при этом только молекула ГТФ β-тубулина гидролизуется до АДФ, а молекула ГТФ, ассоциированная с α-тубулином, не подвергается гидролизу. Обычно 13 протофиламентов, расположенных по кругу, формируют полую микротрубочку внешним диаметром 25 нм.