Axon transzport

Az axontranszport különböző biológiai anyagok mozgása az idegsejt axonja mentén.

A neuronok axonális folyamatai felelősek az akciós potenciál átviteléért az idegsejt testéből a szinapszisba . Az axon egy olyan útvonal is , amelyen a szükséges biológiai anyagok a neuron teste és a szinapszis között szállítódnak, ami az idegsejt működéséhez szükséges. A membránszervecskék ( mitokondriumok ), különféle vezikulák , jelzőmolekulák , növekedési faktorok, fehérjekomplexek, a citoszkeleton összetevői , sőt a Na + - és a K + is az axon mentén szállítódnak a szintézis területéről a neuron testében.- csatornák. Ennek a transzportnak a végpontjai az axon és a szinaptikus plakk bizonyos területei. A neurotróf jelek viszont a szinapszisból a sejttestbe kerülnek. Ez visszacsatolásként működik, amely jelzi a célpont beidegzésének állapotát.

Az emberi perifériás idegrendszer axonjának hossza meghaladhatja az 1 métert, nagytestű állatoknál hosszabb is lehet. Egy nagy emberi motoros neuron vastagsága 15 mikron, ami 1 m hosszúságnál ~ 0,2 mm³ térfogatot ad, ami majdnem 10 000-szerese egy májsejt térfogatának. Ez az idegsejteket az anyagok és organellumok axonok mentén történő hatékony és összehangolt fizikai szállításától teszi függővé.

Az axonok hossza és átmérője , valamint a rajtuk szállított anyag mennyisége minden bizonnyal jelzi a szállítási rendszer meghibásodásának, hibájának lehetőségét. Sok neurodegeneratív betegség közvetlenül kapcsolódik a rendszer működésének zavaraihoz.

Az axon transzportrendszer főbb jellemzői

Leegyszerűsítve az axontranszport több elemből álló rendszerként ábrázolható. Tartalmazza a rakományt, a szállítást végző motorfehérjéket, a citoszkeleton filamentumokat vagy a "síneket", amelyek mentén a "motorok" képesek mozogni. Szintén szükség van linker fehérjékre, amelyek a motorfehérjéket a rakományukhoz vagy más sejtszerkezetekhez kötik, és segédmolekulákra, amelyek elindítják és szabályozzák a szállítást.

Az axontranszport osztályozása

A citoszkeletális fehérjéket a sejttestből szállítják, az axon mentén napi 1-5 mm sebességgel mozognak. Ez egy lassú axontranszport (ehhez hasonló transzport a dendritekben is megtalálható ). A citoszolban számos enzimet és más fehérjét is hordoz ez a fajta transzport.

A szinapszisban szükséges nem citoszolikus anyagok, mint például a szekretált fehérjék és a membránhoz kötött molekulák, sokkal gyorsabban mozognak az axon mentén. Ezek az anyagok a szintézis helyükről, az endoplazmatikus retikulumból a Golgi-készülékbe kerülnek, amely gyakran az axon alján található. Ezután ezek a membránvezikulákba csomagolt molekulák a mikrotubulussínek mentén gyors axonális transzporttal , akár napi 400 mm-es sebességgel is eljutnak. Így az axon mentén mitokondriumok, különféle fehérjék, köztük neuropeptidek (peptid jellegű neurotranszmitterek), nem peptid neurotranszmitterek szállítódnak.

Az anyagoknak az idegsejt testéből a szinapszisba történő szállítását anterográdnak , ellenkező irányban retrográdnak nevezzük .

Az axon mentén nagy távolságra történő transzport mikrotubulusok részvételével történik . Az axonban lévő mikrotubulusok saját polaritással rendelkeznek, és egy gyorsan növekvő (plusz-) végükkel a szinapszishoz, és egy lassan növekvő (mínusz-) végükkel a neuron testéhez orientálódnak. Az axon transzport motor fehérjék a kinezin és a dynein szupercsaládba tartoznak.

A kinezinek elsősorban plusz-terminális motorfehérjék, amelyek szállítják a rakományt, például a szinaptikus vezikulák prekurzorait és a membrán organellumokat. Ez a transzport a szinapszis felé halad (anterográd). A citoplazmatikus dyneinek mínusz-terminális motorfehérjék, amelyek neurotróf jeleket, endoszómákat és más rakományt szállítanak visszafelé a neurontestbe. A retrográd transzport nem kizárólag a dyneinekre jellemző: több retrográd irányba mozgó kinezint is találtak.

Lásd még

Irodalom

  1. Duncan JE, Goldstein LS Az axontranszport és az axontranszport zavarok genetikája. // PLoS Genet. 2006. szeptember 29.;2(9):e124. PLoS Genetic  (nem elérhető link) , PMID 17009871 .