Axonaler Transport Ladung Mitochondrien Rezeptor Miro Adaptor Milton

Präsentation zum Thema: "Axonaler Transport Ladung Mitochondrien Rezeptor Miro Adaptor Milton"—  Präsentation transkript:

1 Axonaler Transport Ladung Mitochondrien Rezeptor Miro Adaptor Milton
Motorprotein Kinesin KIF5 Mikrotubuli

2 Axonaler Transport an MT
Anterograd (zur Synapse): Kinesin Retrograd (zum Zellkörper): Dynein EM: Kandel: Principles of Neural Science

3 Anterograder Transport durch Kinesin vermittelt
Kinesine (ca. 350 kDa) zwei schwere und zwei leichte Ketten wandern bevorzugt zum Plus-Ende ATP-abhängiger Transport von Organellen Schrittgrösse 8 nm (von b zu b-Tubulin)

4 Phylogenie und Strukturen
der Kinesine Domänenstruktur Motor (ATP Hydrolyse) Dimerisierung Bindung von Ladung/Adaptor Bindung von Gerüstproteinen N: Transport zum + Ende M: Depolymerisiert MT C: Transport zum - Ende Hirokawa et al., 2009 Nat Rev Mol Cell

5 Cargo binding and release
future synaptic vesicles Hirokawa et al., 2009 Nat Rev Mol Cell

6 Live imaging of mitochondrial movement
MT Minus-Ende Wild-type MT Plus-Ende Mutant (of a kinesin-binding protein) 16.3 s movie = 196 s real time (1:12 time compression) Drosophila Larvae Neuromuscular Preparation Motor Neuron Driver, MLS-GFP Imaging at 1 frame/s Horiuchi et al., 2005 Current Biology

7 Ladungen der Kinesine Hirokawa et al., 2009 Nat Rev Mol Cell

8 Erbliche spastische Paraplegien
Axonale Degeneration des Cerebrospinaltrakts Progressive Schwäche und Beinsteifheit Komplizierte Formen mit weiteren neurologischen Symptomen Behandlung: keine oder symptomatisch Prognose variabel, meist normale Lebensspanne Vererbung: >35 Loci, 15 identifiziert paralytisch spastische Kontraktion Images:

9 Erbliche spastische Paraplegie
Intrazellulärer Transport Intrazellulärer Transport Intrazellulärer Transport Mitochondrial Mitochondrial Intrazellulärer Transport Intrazellulärer Transport Cell recognition Myelin Schulz JB et al., 2008

10 Axon (1 µm diameter x 5mm long)
A more realistic model of CNS axons Axon (1 µm diameter x 5mm long)

11 Transport entlang von Mikrotubuli

12 3 m 2 m Transport entlang von Mikrotubuli
Geschwindigkeit maximal 3 µm/sec 3 m 2 m

13 Cytoskelett: 3 Filament-Klassen
Actin-Filamente - Monomer: Actin (a, b, g) Zweireihig helikal angeordnet Durchmesser 5-9 nm - Polar (+/- Enden) - ATP/ADP Nukleotid-Bindung Intermediär-Filamente Monomer: Cytokeratin, Neurofilament, GFAP... Tetramer seilartig angeordnet Durchmesser ~ 10 nm - Nicht polar - Keine Nukleotid-Bindung Mikrotubuli - Heterodimere (a, b-Tubulin) Zylindrisch angeordnet Durchmesser ~ 25 nm Polar (+/- Enden) Minus Ende am MTOC (Centrosom) - GTP/GDP Nukleotid-Bindung

14 Das Actin Monomer (G-Actin)

15 Das Actin-Filament (F-Actin)