Mikrotubuli
Übersicht
Biologie
Definition
- Aus Proteinen aufgebaute, röhrenförmige
Bestandteile des Zytoskeletts, die der
Ausformung der Zellgestalt und intrazellulären Bewegungsprozessen dienen.
Bemerkungen
- Mikrotubuli sind hohle, röhrenförmige, langgestreckte Zylinder mit
Durchmessern um 25 nm.
- Sie bestehen aus den beiden sauren Proteinen
α- und β-Tubulin.
- Mikrotubuli werden reversibel aus heterodimeren Tubulineinheiten aufgebaut.
- Die Heterodimere bilden Ketten, die sogenannten Protofilamente.
- 13 dieser Protofilamente ordnen sich schraubig versetzt nebeneinander an
und bilden ein Mikrotubuli.
- Mikrotubuli sind polar aufgebaut, sie besitzen ein (+)- und ein (-)-Ende.
- Sowohl der Auf- als auch der Abbau der Mikrotubuli werden durch bestimmte
Faktoren gesteuert. Physiologische Faktoren sind:
- Tubulin-Konzentration
- GTP-Konzentration
- Ca2+-Konzentration
- Temperatur
Funktionen
- Ausformung der Zellgestalt
- Hauptstrukturelemente der Cilien und Flagellen dar.
- Intrazelluläre Bewegungsprozesse
- Wesentlicher Bestandteil des Spindelapparates während der Mitose.
- "Schienensystem" für Transportprozesse
- Entlang der Mikrotubuli können z.B. Organellen transportiert
werden.
- In Richtung zum (+)-Pol, also in Richtung Peripherie, wird die
Bewegung durch das dimere Motorprotein Kinesin bewirkt.
- Transportprozesse entlang der Mikrotubuli in Richtung des
(-)-Pols, also zum Zellinneren, werden durch das ebenfalls dimere
Motorprotein Dynein bewirkt.
- Beteiligung am Aufbau des Phragmoplasten
Pharmakologie
Bedeutung
- Einige Alkaloide wie Colchicin,
Vinblastin oder Vincristin behindern den Aufbau der Mikrotubuli ein und
zeigen so zytotoxische Effekte. Diese können ungewollt sein, aber auch als
therapeutisches Prinzip eingesetzt werden.
- Paclitaxel verhindert den Abbau der Mikrotubuli. Es wird ebenfalls als Zytostatikum
eingesetzt.
- Auch Podophyllotoxin
bindet an Mikrotubuli.
- Weitere "Spindelgifte" sind:
- Nocodazol
- Parbendazol
- Trifluralin
- Amiprophos-Methyl
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