Промежуточные филаменты


Промежуточные филаменты (ПФ) — нитевидные структуры из особых белков, один из трех основных компонентов цитоскелета клеток эукариот. Содержатся как в цитоплазме, так и в ядре большинства эукариотических клеток. Средний диаметр ПФ — около 10 нм (9-11 нм), меньше, чем у микротрубочек (около 25 нм) и больше, чем у актиновых микрофиламентов (5-9 нм). Название получили из-за того, что толщина цитоскелетных структур, состоящих из ПФ, занимала промежуточное положение между толщиной миозиновых филаментов и микротрубочек[1]. В ядре известен только один тип ПФ — ламиновых, остальные типы — цитоплазматические.

Содержание

  • 1 Структура
  • 2 Распространение
  • 3 Типы
    • 3.1 Тип I — кератины
    • 3.2 Тип II
    • 3.3 Тип III
    • 3.4 Тип IV
  • 4 Функции
  • 5 Медицинское значение
  • 6 Примечания
  • 7 См. также
  • 8 Ссылки

Структура

Общая схема структурной организации промежуточных филаментов

Доменная структура белковых молекул ПФ довольно консервативна. Полипептид обычно имеет два глобулярных домена на N- и C-концах, которые соединены протяженным суперскрученным палочковидным доменом, состоящим из альфа-спиралей. Основной строительный блок филамента — димер, а не мономер. Он образован двумя полипептидными цепями, обычно двух разных белков, которые взаимодействуют между собой своими палочковидными доменами, образующими двойную суперскрученную спираль. Цитоплазматические ПФ образованы из таких димеров, образующих неполярные нити, толщиной в один блок. Отсутствие полярности у ПФ обусловлено антипараллельной ориентацией димеров в тетрамере. Из них далее образуются более сложные структуры, в которых ПФ могут уплотняться, вследствие чего имеют непостоянный диаметр.

В отличие от актина и тубулина белки ПФ не имеют сайта связывания нуклеозидтрифосфатов.

Распространение

Кератиновые ПФ в клетках карциномы

Цитоплазматические ПФ есть не у всех эукариот, они обнаружены только у некоторых групп животных. Так, ПФ есть у нематод. моллюсков и позвоночных. но не найдены у членистоногих и иглокожих. У позвочноных ПФ отсутствуют в некоторых клетках (например, олигодендроцитах). В растительных клетках ПФ не обнаружены.[2][3]
В большинстве животных клеток ПФ образуют «корзинку» вокруг ядра, откуда направлены к периферии клеток. ПФ особенно много в клетках, подверженных механическим нагрузкам: в эпителиях, где ПФ участвуют в соединении клеток друг с другом через десмосомы, в нервных волокнах, в клетках гладкой и поперечно-полосатой мышечной ткани.

Типы

В отличие от других основных элементов цитоскелета, ПФ в цитоплазме клеток разных тканей состоят из разных, хотя и похожих по своей структуре белков. Все белки ПФ у человека кодируют около 70 генов. На основе особенностей аминокислотного состава и строения выделяют пять основных групп белков ПФ.

Тип I — кератины

Кератиновые ПФ в эпителиальных клетках (окрашены красным)

Из кератинов с молекулярной массой 40 - 70 кДа состоит наиболее разнообразная группа ПФ. Данный тип белков делится на 2 подсемейства:

  • кислые кератины,
  • нейтральные и основные кератины.

Димер кератина состоит из одного кислого и одного основного кератина. Среди многочисленных изоформ кератина выделяют две основные группы — эпителиальные кератины (см. цитокератин), включающую около 20 видов кератинов, и кератины волос (примерно 10 видов), из которых построены также ногти, рога и чешуя пресмыкающихся.

Тип II

Второй тип белков ПФ включает в себя 4 вида белков:

  • виментин - белок с массой 45 - 53 кДа, характерный для клеток мезенхимного происхождения: входит в состав клеток соединительной ткани, эндотелия, клеток крови;
  • десмин;
  • глиальный фибриллярный кислый белок;
  • периферин.

Тип III

  • Альфа-интернексин
  • Белки нейрофиламентов
  • Нестин
  • Синемин
  • Синкойлин

Тип IV

  • Ядерные ламины

Функции

ПФ в ряде случаев обеспечивают механическую прочность клеток, их отростков или эпителиальных слоев. Они участвуют в образовании межклеточных контактов — десмосом и гемидесмосом.

Медицинское значение

Мутации генов кератинов krt5 и krt14 связаны с развитием наследственного кожного заболевания, буллёзного эпидермолиза (Epidermolysis bullosa simplex). При этом заболевании нарушено прикрепление эпидермиса к базальной пластинке, на коже образуются заполненные серозным содержимым пузыри.

Примечания

  1. Ishikawa, H; Bischoff, R; Holtzer, H (Sep 1968). «Mitosis and intermediate-sized filaments in developing skeletal muscle» (Free full text). The Journal of cell biology 38 (3): 538-55
  2. Ю. С. Ченцов. Введение в клеточную биологию: учебник для вузов — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2004 - С. 373 - ISBN 5-94628-105-4
  3. Промежуточные филаменты (рус.)(недоступная ссылка — история). — Cell Biology.ru: Информационно-справочный ресурс по биологии. Архивировано из первоисточника 14 апреля 2011.

См. также

  • Цитоскелет
  • Кератин
  • Виментин
  • Десмосома

Ссылки

[1]



Промежуточные филаменты Информация о

Промежуточные филаменты

Промежуточные филаменты
Промежуточные филаменты

Промежуточные филаменты Информация Видео


Промежуточные филаменты Просмотр темы.
Промежуточные филаменты что, Промежуточные филаменты кто, Промежуточные филаменты объяснение

There are excerpts from wikipedia on this article and video