SITOSKELETON DAN MOTILITAS SEL Biologi Sel Dasar BI-100A 2005,rre/ab,SITH ITB
Sitoskeleton adalah protein struktural yang membangun sistem membran 2005,rre/ab,SITH ITB
dan komponen sitoplasmiknya
Komponen sitoskeleton: 1. mikrotubul
Sitoskeleton berperan dalam:
2. mikrofilamen
1.
menentukan bentuk sel dan ketahanan sel
3. filamen intermediate
2.
penempatan berbagai organel dalam sel.
3.
pergerakan materi-materi dan organel dalam sel
4.
pergerakan sel
5.
tempat untuk ”anchoring” mRNA dan membantu translasi mRNA jadi polipeptida
4. MTOC IF (4-5) = cell adhesion and support
ACTIN (1-4) = maintains cell shape and generates force for movement
6.
2005,rre/ab,SITH ITB
komponen penting dalam pembelahan sel
• 1. 2. 3.
Monomer-polimer : Mikrotubul : Tubulin Filamen : Actin Int.Filamen : “fibrous”protein
• 1.
Fungsi : Filamen : struktural dan pergerakan 2. Mikrotubul : pengaturan organel dan transport antar sel 3. I.Filamen : kekuatan mekanis dan interaksi sel 2005,rre/ab,SITH ITB
MICROTUBUL Struktur dan komposisi : • berbentuk pipa(tubul) terdapat pada hampir semua sel eukaryota • peran dalam mitosis dan pergerakan Æsilia dan flagella • tersusun dari proto -filamen Æ sejajar sepanjang sumbu tubulus. • Protofilamen terdiri atas 2 macam molekul tubulin : α dan β
2005,rre/ab,SITH ITB
Berikatan dengan MAP (microtubule associated protein) Senyawa-senyawa yang mengganggu mikrotubul : ¾- nokodazol – cegah polimerisasi – senyawa berikatan dengan tubulin – cegah penambahan pada ujung + •- kolkisin - depolimerisasi •- vinblastin & vincristin – depolimerisasi mikrotubul •- taxol – meningkatkan stabilitas mikrotubul
PERAN lain : • • • •
Mekanis – fisik + Memberi bentuk Pada sel saraf : Jalur pergerakan vesikula & partikel sitoplasmik Pada embrio : menjaga bentuk memanjang dari akson Sel tumbuhan – tidak berperan secara langsung untuk bentuk sel. Mikrotubul berada di dekat membran plasma Æ pergerakan enzim Pembentuk selulose Æ pergerakan dan bentuk sel • Mempertahankan organisasi internal dari sel 2005,rre/ab,SITH ITB
Mikrotubul berperan dalam motilitas intraselular : transport material Protein motor : myosin, kinesin, dinein
myosin – filamen intermediat kinesin Æ pergerakan vesikula dan organel dari sel ke terminal sinaptik & transport organel 2005,rre/ab,SITH ITB
dinein Æ pergerakan silia dan flagella
General model of kinesin and dynein mediated transport 2005,rre/ab,SITH ITB
Cooperation of myosin and kinesin at the cell cortex
Microtubule-Organizing center (MTOC): tempat terjadinya nukleasi → molekul penyusun mulai tersusun dan terjadi elongasi → sentrosom, basal body Sentrosom - hanya pada sel hewan - terdiri atas 2 sentriol & pericentriolar material - mikrotubul dari silia dan flagel bermula dari basal body
2005,rre/ab,SITH ITB
2005,rre/ab,SITH ITB
Organization of MT around the MTOC and spindle poles
Contoh : Transpor akson - Badan sel : inti, RE, Golgi Æ sintesis protein - Akson Æ transpor neurotransmitter oleh mikrotubul anterograde Pergerakan mikrotubul oleh protein motor Æ menghasilkan tenaga
2005,rre/ab,SITH ITB
Contoh : Struktur silia dan flagella Flagela lebih panjang daripada silia Terdiri atas axonem (pusat) yang dikelilingi 9 mikrotubul ganda MTOC : basal body Pergerakan dibantu molekul dinein
2005,rre/ab,SITH ITB
Mikrofilamen berperan untuk: motilitas, perubahan bentuk sel dan sitokinesis •terdiri atas protein aktin (β,γ) & tropomiosin Æ filamen
A.Anti-parallel bundles+myosin = contraction (EX: cytokinesis, cell migration) B.2D gel = structural support C.Parallel fibers = protrusions
•interaksi dengan myosin assembly dan disassembly Æ bergantung ATP
C A
B
•senyawa yang dapat depolimerisasi :sitokalasin, •faloidin meningkatkan stabilitas mikrofilamen 2005,rre/ab,SITH ITB
Actin binding proteins create different actin arrays in a crawling cell
Pergerakan sel : Actin Actin polymerization menghasilkan Pergerakan dalam sel Perubahan bentuk sel
Pergerakan dibantu oleh miosin - Pergerakan vesikula (pd actin filaments) - “Contractile bundles” (eg:cytokinesis) - “Thick and thin filaments” (eg.kontraksi sel otot)
Pergerakan sel: “membrane extension, cell-substrate adhesion, cell body tranlocation, breaking cell attachments” 2. Sinyal dr luar merangsang migrasi sel 2005,rre/ab,SITH ITB
Motor proteins transition/cycle between different conformations: one step is driven by the hydrolysis of ATP, thereby making the cycle essentially irreversible and movement unidirectional
2005,rre/ab,SITH ITB
Gambaran terjadinya penutupan luka pada pembuluh darah
Injury to lining of blood vessel exposes connective tissue; platelets adhere
Platelet plug forms Fibrin clot traps blood cells
Platelet releases chemicals that make nearby platelets sticky
Platelets Clotting factors from: Damaged cells Prothrombin
Thrombin
2005,rre/ab,SITH ITB
Fibrinogen
Fibrin
Filamen intermediat Resisten terhadap tekanan, misalnya pada sel epitel menanduk pada kulit Æ IF kulit tahan udara, air dan resisten terhadap bakteri atau zat kimia penyusunan dan disassembly Æ terjadinya fosforilasi dan defosforilasi subunit
2005,rre/ab,SITH ITB
Mutan keratin gen menyebabkan terkelupas/luka pada kulit Epidermolysis bullosa simplex)
2005,rre/ab,SITH ITB
