Pohyby biomolekul a vnitrobuněčný transport

Sylabus

Struktura cytoskeletu, mikrotubuly a mikrofilamenta a jejich syntéza a odbourávání, rozmístění a orientace v buňce, ovlivňování tvaru buňky

Cytoskeletární molekulární motory, třídy kinesinů, dyneinů a myosinů, struktura a funkce

Funkce kinesinů - vnitrobuněčný transport vesikul a organel a jeho směrování, orientace pohybu po cytoskeletárních strukturách, transport chromozomů v průběhu buněčného dělení

Funkce dyneinů - pohyb bičíků a brv jednobuněčných živočichů, spermií, epiteliálních buněk

Funkce myosinů - svalová kontrakce, transport v blízkosti buněčné membrány

Srovnání cytoskeletárních a membránových molekulárních motorů, přeměna energie makroergických vazeb ATP na energii iontových gradientů a naopak

Principy funkce molekulárních motorů, ATPasová aktivita, teorie pracovního zdvihu, brownovské motory, šumem indukovaný transport

Metody výzkumu molekulárních motorů, manipulace s jednotlivými molekulami, metoda optické pinzety, elektronová mikroskopie

* Literatura:

Schliwa, M. (ed.): Molecular motors. VCH-Wiley, Weinheim, 2003

Anotace

Přednáška se zabývá příčinami a okolnostmi pohybů jednotlivých objektů uvnitř eukaryotních buněk, který je zprostředkováván speciálními proteinovými molekulami a nadmolekulárními systémy - cytoskeletárními molekulárními motory. Tyto umožňují cílený přenos biomolekul, vesikul či organel mezi jednotlivými buněčnými kompartmenty, pohyby bičíků a brv, změny buněčného tvaru, apod.

Výklad je orientován na vysvětlení popisovaných jevů z hlediska termodynamiky, kinetiky a mechanizmů, jakož i na popis významných aplikací z oblasti buněčné energetiky, buněčné reprodukce a neurobiologie, v potaz je bráno i hledisko medicínské. Stručně jsou probrány i specifické výzkumné metody používané ke studiu molekulárních motorů.