Периферин входит в состав промежуточных филаментов нервных клеток (как периферических, так и центральных нейронов), обеспечивая здесь выполнение опорно-механичекой (каркасной) функции и функциональное взаимодействие с другими компонентами цитоскелета (см. функции).
Глиальный фибриллярный белок входит в состав промежуточных филаментов некоторых клеток нейроглии (астроциты, некоторые шванновские клетки). Следует отметить, что при формировании «каната» возможно взаимодействие различных из выше поименованных белков и образование сополимеров различных типов (например, виментин с десмином, виментин с глиальными белками и т.д.).
В центральной части молекулы всех белков промежуточных филаментов имеется протяженный участок альфа-спиральной структуры, что позволяет двум их молекулам образовывать двойную спираль длиной около 48 нм (наподобие молекул миозина) в форме палочковидного димера, терминальные концы молекул которого специфичны для каждого типа молекул промежуточных филаментов. Два димера, в свою очередь, объединяясь бок о бок, образуют короткий протофиламент – тетрамер толщиной 3 нм. Тетрамеры могут объединяться в более толстые и длинные фибриллы, а последние – по 8 штук в окончательно оформленный в виде каната промежуточный филамент.
Механизм сборки и разборки ПФ в клетке пока неясен. Специфических ингибиторов полимеризации не найдено, хотя установлено, что выделенные ПФ под действием фосфорилаз могут распадаться на мономеры. По-видимому действие цитоплазматических киназ, вызывающее фосфорилирование белков ПФ, приводит к их деполимеризации. Существует предположение, что центры их сборки могут совпадать (хотя бы отчасти) с центрами инициации самосборки микротрубочек.
Структура в виде многонитчатого каната и химическая устойчивость ПФ определяют и их физическую прочность. Во всех типах клеток они служат опорной системой: в кератиноцитах, в клетках мезенхимного происхождения и вообще в мышечных клетках, нервных клетках.
Основная их функция – каркасная, и в этом они взаимодействуют с микротрубочками и микрофиламентами. ПФ идут в клетке бок о бок с микротрубочками, как бы топографически повторяя их расположение. Более того, некоторые экспериментальные данные указывают на то, что центрами полимеризации ПФ могут являться клеточный центр и другие точки нуклеации (самосборки) микротрубочек.
Микрофиламенты (МФ) – это постоянный немембранный органоид всех эукариотических клеток, наибольшего развития достигающий в мышечных клетках. Кроме того, они входят в состав микроворсинок, формируют кортикальный слой цитоплазмы, пучки в подвижных клетках, обильны в слоях движущейся цитоплазмы и т.д.
Микрофиламенты построены из белков актинов. Это полиморфный белок с молекулярной массой около 42 000, представленный многими изоформами. Так, у млекопитающих встречается шесть изоформ, каждая из которых кодируется самостоятельным геном (для скелетных мышц, для кардиомиоцитов, для гладких мышц и сосудов, а также два универсальных – для всех клеток млекопитающих). Тем не менее, актины мало дивергировали в ходе эволюции – их аминокислотные последовательности в общем очень сходны, некоторая вариабельность наблюдается только в терминальных участках, что затрагивает только скорость полимеризации.
Актин – это глобулярный белок диаметром 4 нм (G-актин), с которым прочно связан катион кальция, стабилизирующий его глобулярную структуру, и молекула АТФ. При расщеплении АТФ, за счет ее энергии происходит полимеризация глобулярного актина с образованием актиновых фибрилл (F-актин). Актиновые филаменты представляют собой две цепи глобулярных молекул толщиной около 8 нм, закрученных в двойную спираль, на каждый виток которой приходится 13,5 глобулярных белков. Актиновые МФ обладают полярными свойствами, имеют плюс конец МФ (на этом полюсе скорость самосборки выше скорости деполимеризации) или растущий конец и минус конец МФ (здесь скорость диссоциации глобулярных молекул актина значительно выше скорости их ассоциации). При определенной концентрации G-актина в клетке устанавливается динамическое равновесие, когда скорость ассоциации и диссоциации G-актина равны, и тогда длина актиновых МФ будет постоянной, несмотря на непрерывно протекающий динамический процесс их разборки и самосборки.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.