2005,rre/ab,SITH ITB

SITOSKELETON DAN MOTILITAS SEL

Biologi Sel Dasar

BI-100A

2005,rre/ab,SITH ITB

Sitoskeleton adalah protein struktural yang membangun sistem membran

dan komponen sitoplasmiknya

2005,rre/ab,SITH ITB

Komponen sitoskeleton:

1. mikrotubul

2. mikrofilamen

3. filamen intermediate

4. MTOC

Sitoskeleton berperan dalam:

1. menentukan bentuk sel dan ketahanan sel

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

6. komponen penting dalampembelahan sel

IF (4-5) = cell adhesion and support

ACTIN (1-4) = maintains cell shape and generates force for movement

2005,rre/ab,SITH ITB

• Monomer-polimer :1. Mikrotubul : Tubulin2. Filamen : Actin3. Int.Filamen : “fibrous”protein

• Fungsi :1. Filamen : struktural dan

pergerakan2. Mikrotubul : pengaturan

organel dan transport antar sel3. 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 silia dan flagella

• tersusun dari proto -filamen 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)

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 pergerakan enzimPembentuk selulose pergerakan dan bentuk sel

• Mempertahankan organisasi internal dari sel

Senyawa-senyawa yang mengganggu mikrotubul :

- nokodazol – cegah polimerisasi – senyawa berikatan dengan tubulin – cegah penambahan pada ujung +

•- kolkisin - depolimerisasi

•- vinblastin & vincristin – depolimerisasimikrotubul

•- taxol – meningkatkan stabilitas mikrotubul

2005,rre/ab,SITH ITB

myosin – filamen intermediat

kinesin pergerakan vesikula dan organel dari sel ke terminal sinaptik & transport organel

dinein pergerakan silia dan flagella

Mikrotubul berperan dalam motilitas intraselular : transport material

Protein motor : myosin, kinesin, dinein

2005,rre/ab,SITH ITB

General model of kinesin and dynein mediated transport

Cooperation of myosin and kinesin at the cell cortex

2005,rre/ab,SITH ITB

- mikrotubul dari silia dan flagel bermula dari basal body

Sentrosom- hanya pada sel hewan- terdiri atas 2 sentriol & pericentriolar material

Microtubule-Organizing center (MTOC): tempat terjadinya nukleasi→ molekul penyusun mulai tersusun dan terjadi elongasi→ sentrosom, basal body

2005,rre/ab,SITH ITBOrganization of MT around the MTOC and spindle poles

2005,rre/ab,SITH ITB

Contoh : Transpor akson- Badan sel : inti, RE, Golgi sintesis protein- Akson transpor neurotransmitter oleh mikrotubul anterograde Pergerakan mikrotubul oleh protein motor menghasilkan tenaga

2005,rre/ab,SITH ITB

Contoh : Struktur silia dan flagella

Flagela lebih panjang daripada siliaTerdiri atas axonem (pusat) yang dikelilingi 9 mikrotubul gandaMTOC : basal bodyPergerakan dibantu molekul dinein

2005,rre/ab,SITH ITB

Mikrofilamen

berperan untuk:motilitas, perubahan bentuk sel dan sitokinesis

•terdiri atas protein aktin (β,γ) & tropomiosin filamen

•interaksi dengan myosinassembly dan disassembly bergantung ATP

•senyawa yang dapat depolimerisasi :sitokalasin,

•faloidin meningkatkanstabilitas mikrofilamen

Actin binding proteins create different actin arrays in a crawling cell

A.Anti-parallel bundles+myosin = contraction (EX: cytokinesis, cell migration)B.2D gel = structural supportC.Parallel fibers = protrusions

A BC

2005,rre/ab,SITH ITB

Pergerakan sel : ActinActin polymerization menghasilkan

Pergerakan dalam selPerubahan 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

Injury to lining of bloodvessel exposes connectivetissue; platelets adhere

Platelet plug forms Fibrin clot trapsblood cells

Platelet releases chemicalsthat make nearby platelets sticky

PlateletsDamaged cells

Clotting factors from:

Prothrombin Thrombin

Fibrinogen Fibrin

Gambaran terjadinyapenutupan luka padapembuluh darah

2005,rre/ab,SITH ITB

Filamen intermediat

Resisten terhadap tekanan, misalnya pada sel epitel menanduk pada kulit

IF kulit tahan udara, air dan resisten terhadap bakteri atau zat kimia

penyusunan dan disassembly terjadinya fosforilasi dan defosforilasi subunit

2005,rre/ab,SITH ITB

Mutan keratin gen menyebabkanterkelupas/luka pada kulitEpidermolysis bullosa simplex)