Soru

Zorluk: ZorHücre İskeleti ve Moleküler Motorlar

Hücre iskeleti bileşenlerinden ara filamentlerin (intermediate filaments), mikrotübüller ve mikrofilamentlerden farklı olarak yapısal bir polariteye (artı/eksi uç farkı) sahip olmadığı bilinmektedir. Bu özellik, kinezin ve dynein gibi motor proteinlerin ara filamentler üzerinde yönlü hareket edememesinin temel nedenidir. Buna göre, ara filamentlerin oluşum sürecinde polaritenin kaybolmasına neden olan kritik basamak aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    Tekil polipeptit monomerlerinin sarmal (coiled-coil) dimerler oluşturması
  2. İki dimerin zıt yönde (antiparalel) yan yana gelerek tetramer oluşturmasıCevap
  3. C
    Tetramerlerin uç uca eklenerek protofilamentleri inşa etmesi
  4. D
    Sekiz adet protofilamentin bir araya gelerek halat benzeri yapıyı tamamlaması
  5. E
    Alt birimlerin polimerizasyon sırasında GTP hidrolizine gereksinim duyması

Cevap

İki dimerin zıt yönde (antiparalel) yan yana gelerek tetramer oluşturması
Ara filamentlerin temel yapı taşı olan polipeptit monomerleri, önce paralel bir sarmal oluşturarak dimerleri meydana getirir. Bu aşamada amino ve karboksil uçları hala belirgin bir yönelim (polarite) sergiler. Ancak, iki dimer birleşerek tetrameri oluştururken birbirlerine göre zıt yönde (antiparalel) dizilirler. Bu zıt yönlü paketlenme, tetramerin her iki ucunun da kimyasal olarak özdeşleşmesine yol açar. Sonuç olarak, bu tetramerlerden inşa edilen tam ara filament yapısı polarite göstermez. Kinezin ve dynein gibi motor proteinler sadece polar yapılar (mikrotübül ve aktin) üzerinde yönlü hareket edebildiği için ara filamentler üzerinde taşınım yapamazlar.

Adım Adım Çözüm

1
Ara filament organizasyon hiyerarşisini hatırla.
Monomer -> Dimer -> Tetramer -> Protofilament -> Filament.
Hangi basamakta simetrinin oluştuğunu belirlemek için gereklidir.
2
Dimerlerin dizilim yönünü analiz et.
Dimerler 'paralel' dizilir, yani polarite korunur.
Monomerler yan yana gelirken uçları aynı yöne bakar.
3
Tetramer oluşumundaki kritik farkı belirle.
Dimerler birbirine 'antiparalel' (zıt yönlü) bağlanır.
Bu zıt yönlü birleşme, filamentin her iki ucunu kimyasal olarak farksız kılar.
4
Polarite yokluğunun motor proteinlerle ilişkisini kur.
Motor proteinler (kinezin/dynein) yön tayin edemez.
Moleküler motorlar sadece artı/eksi uç farkı olan (polar) raylarda hareket edebilir.

Anahtar Kavram

Ara filamentlerin (IF) antiparalel tetramer yapısı nedeniyle polarite göstermemesi
Bu soruyu puanla