Myosin (hebrew)
From Proteopedia
(Difference between revisions)
| (50 intermediate revisions not shown.) | |||
| Line 1: | Line 1: | ||
==<center> הראש המוטורי-II מיוזין </center>== | ==<center> הראש המוטורי-II מיוזין </center>== | ||
| - | <StructureSection load='1BR1' size='340' side='right' caption=' | + | <StructureSection load='1BR1' size='340' side='right' caption='Chicken myosin motor domain light chain complex with ADP (PDB code [[1br1]]).' scene='84/846751/Myosin_2/1'> |
| Line 7: | Line 7: | ||
<p dir='rtl'> | <p dir='rtl'> | ||
| - | שלד התא הוא רשת סבוכה של סיבים דקים המהווים את התשתית עליה בנוי | + | שלד התא הוא רשת סבוכה של סיבים דקים המהווים את התשתית עליה בנוי ה[https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%AA%D7%90 תא]. שלד זה שומר את האברונים במקומם ומונע מהם לצוף בנוזל התוך-תאי (ציטופלזמה) ולנדוד ממקום למקום. בנוסף הוא משמש גם כמעין רשת של פסי רכבת שחומרים ו[https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%90%D7%91%D7%A8%D7%95%D7%9F אברונים] נעים עליהם באופן מסודר ברחבי התא החי. מבנה השלד התוך תאי מקנה לתאים את צורתם ומאפשר תנועה עצמאית של התאים ושותף בתהליכי חלוקת התא. |
| - | השלד מורכב מסוגי סיבים חלבוניים שונים, ביניהם אקטין ומיוזין. | + | השלד מורכב מסוגי סיבים חלבוניים שונים, ביניהם [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%90%D7%A7%D7%98%D7%99%D7%9F אקטין] ומיוזין. |
| + | <ref> | ||
| + | [https://davidson.weizmann.ac.il/online/askexpert/%D7%94%D7%90%D7%9D-%D7%9C%D7%AA%D7%90%D7%99%D7%9D-%D7%99%D7%A9-%D7%A9%D7%9C%D7%93 שלד התא - מכון דוידסון]</ref> | ||
| + | <ref> | ||
| + | [https://stwww1.weizmann.ac.il/cell/?p=462 השלד התוך תאי - המחלקה להוראת המדעים מכון ויצמן]</ref> | ||
| + | |||
</p> | </p> | ||
| Line 15: | Line 20: | ||
<p dir='rtl'> | <p dir='rtl'> | ||
| - | מיוזין הינו חלבון המהווה מרכיב מרכזי במערכת סיבי שלד התא, בערך זה נתמקד במבנהו ותפקודו ב [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A9%D7%A8%D7%99%D7%A8 תאי שריר] | + | מיוזין הינו [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%97%D7%9C%D7%91%D7%95%D7%9F חלבון] המהווה מרכיב מרכזי במערכת סיבי שלד התא, בערך זה נתמקד במבנהו ותפקודו ב [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A9%D7%A8%D7%99%D7%A8 תאי שריר] |
| - | . השרירים בגופנו אחראים על כל הפעולות שדורשות תנועה כלשהי, החל בתנועות רצוניות כמו הליכה, אחיזה או הנעה של האיברים וכלה בתנועות לא רצוניות כמו נשימה, פעימות לב, הנעת מערכת העיכול, הפרשות ועוד. לכל השרירים בגוף יש מנגנון פעולה דומה, שכולל פעילות תלוית [https://g.co/kgs/KHhjbk סידן] ו-[https://he.wikipedia.org/wiki/ATP ATP] של מנוע מולקולרי בשם מיוזין, שמחליק על גבי סיבי אקטין. | + | . השרירים בגופנו אחראים על כל הפעולות שדורשות תנועה כלשהי, החל בתנועות רצוניות כמו הליכה, אחיזה או הנעה של האיברים וכלה בתנועות לא רצוניות כמו נשימה, פעימות לב, הנעת מערכת העיכול, הפרשות ועוד. לכל השרירים בגוף יש מנגנון פעולה דומה, שכולל פעילות תלוית [https://g.co/kgs/KHhjbk סידן] ו-[https://he.wikipedia.org/wiki/ATP ATP] של מנוע מולקולרי בשם מיוזין, שמחליק על גבי סיבי אקטין. |
| + | <ref> | ||
| + | [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9E%D7%99%D7%95%D7%96%D7%99%D7%9F מידע על מיוזין מויקיפדיה]</ref> | ||
</p> | </p> | ||
| Line 25: | Line 32: | ||
איזופורמים שונים של חלבון המיוזין מצויים ברוב התאים האאוקריוטים. אנו בחרנו להתמקד באיזופורם של תאי שריר. | איזופורמים שונים של חלבון המיוזין מצויים ברוב התאים האאוקריוטים. אנו בחרנו להתמקד באיזופורם של תאי שריר. | ||
| - | כל מולקולת חלבון מיוזין בנויה משני "ראשים" ו"זנב" אחד ארוך במבנה צר.המיוזין מסודר בצורה של סיב, כאשר מספר מולקולות מלופפות באזור זנבותיהן והראשים פונים לכיוונים מנוגדים. | + | כל [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9E%D7%95%D7%9C%D7%A7%D7%95%D7%9C%D7%94 מולקולת] חלבון מיוזין בנויה משני "ראשים" ו"זנב" אחד ארוך במבנה צר. <scene name='84/846751/All_chains_together/2'>כפי שניתן לראות בהדמיה </scene> (רואים חלק קטן מהזנבות) המיוזין מסודר בצורה של סיב, כאשר מספר מולקולות מלופפות באזור זנבותיהן והראשים פונים לכיוונים מנוגדים. |
| - | ה"זנב" מורכב | + | |
| - | ה"ראשים" נמצאים בקצה המולקולה ובהם מתקיימות | + | ה"זנב" מורכב משתי שרשראות של [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%97%D7%95%D7%9E%D7%A6%D7%AA_%D7%90%D7%9E%D7%99%D7%A0%D7%95 חומצות אמיניות] המאורגנות כל אחת במבנה של [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A1%D7%9C%D7%99%D7%9C_%D7%90%D7%9C%D7%A4%D7%90 אלפא הליקס]. השרשראות מלופפות זו על זו במבנה סליל כפול (בדומה למבנה ה[https://he.wikipedia.org/wiki/DNA דנ"א]) ניתן לראות את .<scene name='84/846751/All_chains_together_secondary/1'>המבנה השניוני של חלבון המיוזין השלם</scene> (ורוד מסמל אלפא הליקס, צהוב מסמל משטחי בטא) |
| + | ה"ראשים" נמצאים בקצה המולקולה ובהם מתקיימות שתי פעולות המשמשות כמעין מנוע מולקולרי הממיר אנרגיה כימית לארגיה מכנית:<br> | ||
| + | |||
א. פעילות ATPase : פירוק מולקולת ATP ל ADP+Pi. <br> | א. פעילות ATPase : פירוק מולקולת ATP ל ADP+Pi. <br> | ||
| - | ב. פעילות מוטורית: מאפשרת את התנועה של סיבי השריר.< | + | |
| - | + | ב. פעילות מוטורית: מאפשרת את התנועה של סיבי השריר.<ref> | |
| + | |||
| + | [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/P10587/ מידע על החלבון מיוזין מתוך NCBI]</ref><br> | ||
| + | |||
| + | |||
</p> | </p> | ||
| Line 36: | Line 49: | ||
[[Image:מיוזין 1.jpg|center]]<br> | [[Image:מיוזין 1.jpg|center]]<br> | ||
| - | <center>'''בעמוד זה נתמקד במבנה <scene name='84/846751/Motor_domain/ | + | <center>'''בעמוד זה נתמקד במבנה <scene name='84/846751/Motor_domain/4'>הראש המוטורי של המיוזין</scene> (האזור שבצבע אדום באיור) אזור זה מורכב מ 820 <scene name='84/846751/Amino_acid/4'>חומצות אמיניות</scene><br> ''' </center> |
| + | |||
==<center>פעילות אקטין-מיוזין</center>== | ==<center>פעילות אקטין-מיוזין</center>== | ||
| Line 45: | Line 59: | ||
</p> | </p> | ||
| - | [[Image:Muscle structure.jpg|thumb|500px|center|מבנה תא השריר | + | [[Image:Muscle structure.jpg|thumb|500px|center|למעלה:מבנה תא השריר למטה:סידור סיבי האקטין והמיוזין בתוך תא השריר]] |
<p dir='rtl'> | <p dir='rtl'> | ||
על מנת שחלבון המיוזין יבצע את פעילותו המוטורית עליו להיקשר לסיב האקטין. | על מנת שחלבון המיוזין יבצע את פעילותו המוטורית עליו להיקשר לסיב האקטין. | ||
| - | הקשר בין מולקולות האקטין למיוזין מתבצע באזור ה"ראשים" של מולקולות המיוזין, | + | הקשר בין מולקולות האקטין למיוזין מתבצע באזור ה"ראשים" של מולקולות המיוזין, בשני <scene name='84/846751/Actin_binding_site/6'>אתרי קישור לאקטין</scene><br>: האתר הראשון מורכב מ - 13 חומצות אמינו (667-689), רובן פולריות, היוצרות קשרי מימן. האתר השני מורכב מ - 15 חומצות אמינו (768-782), רובן פולריות וטעונות חיובית, היוצרות [https://he.wikipedia.org/wiki/קשר_מימן קשרי מימן] ו[https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A7%D7%A9%D7%A8_%D7%99%D7%95%D7%A0%D7%99 קשרים יוניים].<ref> |
| - | + | [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/P10587/ מידע על החלבון מיוזין מתוך NCBI]</ref> | |
| - | + | כפי שניתן לראות <scene name='84/846751/Actin_binding_site_polar/3'>בהדמיה</scene> (כחול- חומצה טעונה חיובית)<br><br> | |
| - | + | ||
| - | + | ||
| - | + | ||
| - | + | ||
| Line 62: | Line 72: | ||
● סיבים דקים – מולקולות האקטין<br> | ● סיבים דקים – מולקולות האקטין<br> | ||
● סיבים עבים – מולקולות המיוזין<br> | ● סיבים עבים – מולקולות המיוזין<br> | ||
| - | ● מולקולות חלבון שונות – טרופומיוזין (Tropomyosin) | + | ● מולקולות חלבון שונות – [https://en.wikipedia.org/wiki/Tropomyosin טרופומיוזין] (Tropomyosin) ו[https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%98%D7%A8%D7%95%D7%A4%D7%95%D7%A0%D7%99%D7%9F טרופונין]<br> |
● יוני סידן<br> | ● יוני סידן<br> | ||
● ATP<br> | ● ATP<br> | ||
| Line 76: | Line 86: | ||
קיימים ארבעה שלבים הגורמים לתנועתם:<br><br> | קיימים ארבעה שלבים הגורמים לתנועתם:<br><br> | ||
| - | 1 השלב הראשון נקרא "מחובר" (attached) . בשלב זה, יש צורך לגרום לתנועה של מולקולות הטרופונין והטרופומיוזין, כיוון שהן חוסמות את אתרי הקישור. תהליך זה מתבצע על ידי קשירת יוני סידן לטרופומיוזין. קשירה זו גורמת לטרופומיוזין לנוע מאתר הקישור וכך | + | 1 השלב הראשון נקרא "מחובר" (attached) . בשלב זה, יש צורך לגרום לתנועה של מולקולות הטרופונין והטרופומיוזין, כיוון שהן חוסמות את אתרי הקישור. תהליך זה מתבצע על ידי קשירת יוני סידן לטרופומיוזין. קשירה זו גורמת לטרופומיוזין לנוע מאתר הקישור וכך מתאפשרת אינטראקציה מרחבית בין האקטין למיוזין.<br> |
| - | <scene name='84/846751/Actin_binding_site/ | + | <scene name='84/846751/Actin_binding_site/6'>ניתן לראות בהדמיה את אתר הקישור לאקטין</scene><br><br> |
2 "משוחרר" (release) - בשלב השני ATP נקשר למולקולת המיוזין. דבר זה גורם לשחרור הקשר בין המיוזין לאקטין, ולשרירים להיות במצב נוקשה.<br> | 2 "משוחרר" (release) - בשלב השני ATP נקשר למולקולת המיוזין. דבר זה גורם לשחרור הקשר בין המיוזין לאקטין, ולשרירים להיות במצב נוקשה.<br> | ||
| - | <scene name='84/846751/Atp_binding_site/ | + | <scene name='84/846751/Atp_binding_site/4'>ניתן לראות את אתרי הקישור לATP</scene><br><br> |
| - | 3"דרוך" (cocked) – בשלב השלישי מתרחשת הידרוליזה של מולקולת ATP המחוברת לראש המיוזין. תוצרי ההידרוליזה (ADP+Pi) נשארים קשורים ל"ראש" המולקולה, ובכך גורמים למעין פעולת דריכה, בדומה לדריכה בכלי ירייה.<br> | + | 3"דרוך" (cocked) – בשלב השלישי מתרחשת [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%94%D7%99%D7%93%D7%A8%D7%95%D7%9C%D7%99%D7%96%D7%94 הידרוליזה] של מולקולת ATP המחוברת לראש המיוזין. תוצרי ההידרוליזה (ADP+Pi) נשארים קשורים ל"ראש" המולקולה, ובכך גורמים למעין פעולת דריכה, בדומה לדריכה בכלי ירייה.<br> |
| - | <scene name='84/846751/Atp_binding_site_nucleotide/ | + | <scene name='84/846751/Atp_binding_site_nucleotide/5'>ניתן לראות את אתרי הקישור הנפרדים של הפוספט (סגול) וADP(כתום)</scene><br><br> |
| - | + | ||
| - | + | ||
| + | 4 "הפעלת כוח" (force generating) - בשלב הרביעי, שחרור תוצר ההידרוליזה (Pi) גורם לחיזוק ההתקשרות בין האקטין למיוזין ולהתגבשות המבנה המשותף בכוחות דחיפה ודחיסה.<ref> | ||
| + | [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9E%D7%99%D7%95%D7%96%D7%99%D7%9F מידע על מיוזין מויקיפדיה]</ref> | ||
| + | <ref> | ||
| + | [https://davidson.weizmann.ac.il/online/maagarmada/med_and_physiol/%D7%9E%D7%A0%D7%92%D7%A0%D7%95%D7%9F-%D7%A4%D7%A2%D7%95%D7%9C%D7%AA-%D7%94%D7%A9%D7%A8%D7%99%D7%A8 מנגנון פעולת השריר- מכון דוידסון]</ref><br> | ||
| + | בהדמיה זו ניתן לראות את <scene name='84/846751/Binding_sytes/5'>כל אתרי הקישור בראש המוטורי של המיוזין</scene> (כחול-קישור לאקטין, ורוד-קישור לפוספט, כתום-קישור לADP)<br><br> | ||
| Line 113: | Line 126: | ||
<p dir='rtl'> | <p dir='rtl'> | ||
| - | מוטציות רבות | + | [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9E%D7%95%D7%98%D7%A6%D7%99%D7%94 מוטציות] רבות ב[https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%92%D7%9F_(%D7%91%D7%99%D7%95%D7%9C%D7%95%D7%92%D7%99%D7%94) גנים] המקודדים ל motor domain עלולות לגרום לקשיים בתפקוד תקין של פעולת השרירים. למשל, מוטציות באזור הקשירה לאקטין ובאזור הקישור לATP ב[https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A9%D7%A8%D7%99%D7%A8_%D7%94%D7%9C%D7%91 שריר הלב] עלולות לגרום לFamilial hypertrophic cardiomyopathy, מחלה תורשתית בה נגרמת התעבות של שריר זה. ההתעבות גורמת לשאיבת ה[https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%93%D7%9D דם] להתרחש בצורה לא יעילה ואף להוביל ל[https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%90%D7%95%D7%98%D7%9D_%D7%A9%D7%A8%D7%99%D7%A8_%D7%94%D7%9C%D7%91 התקף לב]. |
| - | נמצא כי המוטציות כוללות שינוי בחומצות אמינו יחידות הסמוכות לאתרי הקישור לאקטין | + | נמצא כי המוטציות כוללות שינוי בחומצות אמינו יחידות הסמוכות לאתרי הקישור לאקטין ול ATP באתרים הבאים |
| - | (Val 606,Arg 403, Arg 249) גורמות לשיבוש במבנה המרחבי של המיוזין אשר גורם לפעילות לא תקינה של השריר. | + | (Val 606,Arg 403, Arg 249) |
| + | גורמות לשיבוש במבנה המרחבי של המיוזין אשר גורם לפעילות לא תקינה של השריר.<br> | ||
| + | ניתן לראות באיור את מיקום המוטציות הנקודתיות הגורמות למחלה: | ||
| + | |||
| + | <ref>Roopnarine, Osha, and Leslie A. Leinwand. "Functional analysis of myosin mutations that cause familial hypertrophic cardiomyopathy." Biophysical journal 75.6 (1998): 3023-3030. | ||
| + | </ref><br> | ||
</p> | </p> | ||
[[Image:Mutation myosin.jpg|thumb|500px|center|מוטציות נקודתיות באזור הראש המוטורי של המיוזין]] | [[Image:Mutation myosin.jpg|thumb|500px|center|מוטציות נקודתיות באזור הראש המוטורי של המיוזין]] | ||
| - | |||
| - | |||
</StructureSection> | </StructureSection> | ||
| - | <scene name='84/846751/ | + | <scene name='84/846751/All_chains_together/2'>שני ראשי מיוזין מחוברים באזור הצוואר ועם זנבות מלופפים</scene><br> |
| - | <scene name='84/846751/Amino_acid/ | + | <scene name='84/846751/All_chains_together_secondary/1'>מבנה שניוני של חלבון המיוזין השלם</scene><br> |
| + | <scene name='84/846751/Motor_domain/4'>הראש המוטורי</scene><br> | ||
| + | <scene name='84/846751/Amino_acid/4'>חומצות אמיניות</scene><br> | ||
<scene name='84/846751/Actin_binding_site/6'>אתר הקישור לאקטין</scene><br> | <scene name='84/846751/Actin_binding_site/6'>אתר הקישור לאקטין</scene><br> | ||
| - | <scene name='84/846751/ | + | <scene name='84/846751/Actin_binding_site_polar/3'>פולריות באתר קישור לאקטין</scene><br> |
| - | <scene name='84/846751/ | + | <scene name='84/846751/Atp_binding_site/4'>ATP אתר הקישור ל</scene><br> |
| - | <scene name='84/846751/Atp_binding_site_nucleotide/ | + | <scene name='84/846751/Atp_binding_site_nucleotide/5'>ATPאתר קישור של נוקלאוטידים ו</scene><br> |
| - | + | <scene name='84/846751/Binding_sytes/5'>כל אתרי הקישור של המיוזין</scene><br> | |
| - | <scene name='84/846751/Binding_sytes/ | + | |
| - | + | ||
| - | + | ||
| - | + | ||
| - | == References == | ||
| - | 1.מיוזין - ויקיפדיה<ref> | ||
| - | [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9E%D7%99%D7%95%D7%96%D7%99%D7%9F מידע על מיוזין מויקיפדיה]</ref><br> | ||
| - | + | == דף עבודה לתלמיד == | |
| - | + | ||
| - | + | [https://forms.gle/eeBeSmmxG9AKMAH59 דף עבודה מבנה המיוזין] | |
| - | [https:// | + | |
| - | השלד התוך תאי - המחלקה להוראת המדעים, מכון ויצמן<ref> | ||
| - | [https://stwww1.weizmann.ac.il/cell/?p=462 השלד התוך תאי - המחלקה להוראת המדעים מכון ויצמן]</ref><br> | ||
| - | |||
| - | |||
| - | מיוזין(NCBI)<ref> | ||
| - | [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/P10587/ מידע על החלבון מיוזין מתוך NCBI]</ref><br> | ||
| + | == References == | ||
| + | <references /> | ||
| - | + | | |
| - | + | ||
Current revision
הראש המוטורי-II מיוזין
| |||||||||||
דף עבודה לתלמיד
References
- ↑ שלד התא - מכון דוידסון
- ↑ השלד התוך תאי - המחלקה להוראת המדעים מכון ויצמן
- ↑ מידע על מיוזין מויקיפדיה
- ↑ מידע על החלבון מיוזין מתוך NCBI
- ↑ מידע על החלבון מיוזין מתוך NCBI
- ↑ מידע על מיוזין מויקיפדיה
- ↑ מנגנון פעולת השריר- מכון דוידסון
- ↑ Roopnarine, Osha, and Leslie A. Leinwand. "Functional analysis of myosin mutations that cause familial hypertrophic cardiomyopathy." Biophysical journal 75.6 (1998): 3023-3030.
