Κινητικές πρωτεΐνες

Κινητικές πρωτεΐνες ανήκουν στην ομάδα των κυτταροσκελετικών πρωτεϊνών. Ο κυτταροσκελετός χρησιμεύει για τη σταθεροποίηση του κυττάρου και της κίνησής του καθώς και των μηχανισμών μεταφοράς στο κύτταρο.

Τι είναι οι κινητικές πρωτεΐνες;

Η ομάδα των κυτταροσκελετικών πρωτεϊνών αποτελείται από τις κινητικές πρωτεΐνες, τις ρυθμιστικές πρωτεΐνες, τις πρωτεΐνες γεφύρωσης, τις οριακές πρωτεΐνες και τις πρωτεΐνες-πλαίσια. Οι κινητικές πρωτεΐνες αποτελούνται από περιοχή κεφαλής και ουράς. Ο τομέας κεφαλής είναι επίσης ο τομέας του κινητήρα ταυτόχρονα.

Αυτό χρησιμεύει για σύνδεση στον κυτταροσκελετό προκειμένου να σχηματιστεί μια δομή σε σχήμα πρωτεΐνης. Ο κινητικός τομέας περιέχει τη θέση σύνδεσης για την τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP) και την περιοχή της πρωτεΐνης που εκτελεί μια συγκεκριμένη κίνηση όταν αλλάζει η διαμόρφωση. Ο κινητικός τομέας διατηρείται σε μεγάλο βαθμό σε καθεμία από τις υποομάδες κυτταροσκελετικών πρωτεϊνών, δηλ. όλες οι πρωτεΐνες από την ίδια υποομάδα έχουν τον ίδιο δομημένο και λειτουργικό τομέα κινητήρα. Η ουρά, από την άλλη πλευρά, συνδέεται με την αντίστοιχη πρωτεΐνη στόχο. Μπορεί επίσης να επιτρέψει σε αρκετές κινητικές πρωτεΐνες να σχηματίσουν ένα σύμπλεγμα πρωτεϊνών μεταξύ τους.

Λειτουργία, εφέ & εργασίες

Η ομάδα των κινητικών πρωτεϊνών αποτελείται από τις κινίνες, τις προτίνες, τις δυνανίνες και τις μυοσίνες. Η κινεσίνη συνήθως σχηματίζει διμερή, δηλαδή σχηματίζουν σύμπλοκα πρωτεϊνών σε ζεύγη. Αυτά συνδέονται με τους μικροσωληνίσκους του κυττάρου και κινούνται κατά μήκος αυτών των μικροσωληνίσκων από το πλην προς το άκρο συν, δηλαδή από τον πυρήνα του κυττάρου προς την κυτταρική μεμβράνη.

Αυτή η κίνηση κατά μήκος των μικροσωληνίσκων μεταφέρει οργανίδια ή κυστίδια εντός του κυττάρου από τη μία θέση στην άλλη. Η κινεσίνη παίζει ρόλο στην απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών, στην οποία τα κυστίδια με νευροδιαβιβαστές μεταφέρονται κατά μήκος των μικροσωληνίσκων στην προσυναπτική μεμβράνη. Η Kinesin συμμετέχει επίσης στην κυτταρική διαίρεση. Παρόμοια με την κινεσίνη, η dynein σχηματίζει επίσης διμερή και συνδέεται με τους μικροσωληνίσκους. Ωστόσο, αυτά μετακινούνται από το συν στο αρνητικό άκρο, δηλαδή από την κυτταρική μεμβράνη στον κυτταρικό πυρήνα. Αυτό είναι επίσης γνωστό ως οπισθοδρομική μεταφορά. Συγκεκριμένες δυνανίνες εμφανίζονται στα βοηθήματα για την κίνηση του κυττάρου, όπως η σίλια ή η μαστίγια, τα οποία είναι επίσης γνωστά ως μαστίγια.

Αυτά βρίσκονται, για παράδειγμα, στα σπερματοζωάρια. Η μυοσίνη μπορεί επίσης να διμεριστεί και να συνδεθεί με νήματα ακτίνης. Μετακινούνται από το μείον στο τέλος του νήματος και, όπως η κινεζίνη που έχει ήδη περιγραφεί, χρησιμεύουν για τη μεταφορά κυστιδίων. Ωστόσο, ο υποτύπος Mysoin VI δεν κινείται προς αυτήν την κατεύθυνση. Επιπλέον, το Mysoin, μαζί με την ακτίνη, εμφανίζεται σε μεγαλύτερο βαθμό στον μυϊκό ιστό για να είναι σε θέση να πραγματοποιήσει μυϊκή συστολή εκεί. Αυτό γίνεται ωθώντας τα νήματα ακτίνης το ένα στο άλλο. Το Mysoin παίζει επίσης ουσιαστικό ρόλο στην ενδο- και εξωκυττάρωση καθώς και στην κίνηση των κυττάρων.

Αυτός ο τύπος κίνησης μπορεί να εμφανιστεί σε κύτταρα που δεν έχουν μαστίγια ή σίλια. Το Mysoin έχει επίσης την ιδιαιτερότητα ότι εμφανίζεται μόνο σε ευκαρυώτες σε σύγκριση με τη δυναϊνη και την κινίνη, που εμφανίζονται επίσης σε προκαρυώτες. Η πρεστίνη εμφανίζεται στα τριχωτά κύτταρα του εσωτερικού αυτιού. Σε σύγκριση με τις κινητικές πρωτεΐνες που περιγράφονται μέχρι στιγμής, η πριστίνη ρυθμίζεται από την ηλεκτρική τάση, η οποία οδηγεί στη μηχανική της κίνηση στο κελί.

Εκπαίδευση, εμφάνιση, ιδιότητες και βέλτιστες τιμές

Οι κινητικές πρωτεΐνες είναι αλλοστερικές πρωτεΐνες. Αυτές οι πρωτεΐνες αλλάζουν τη διαμόρφωσή τους, δηλ. Το σχήμα τους, αφού δεσμεύουν ένα πρόσδεμα. Αυτό μπορεί, για παράδειγμα, να είναι ένας υποδοχέας, όπως ο υποδοχέας ινσουλίνης, ο οποίος αλλάζει τη διαμόρφωσή του μετά τη δέσμευσή του στον συνδέτη του, την ινσουλίνη. Αυτό έχει τότε την συνέπεια ότι ο υποδοχέας ενεργοποιεί έναν καταρράκτη σήματος. Οι κινητικές πρωτεΐνες απαιτούν τριφωσφορικό αδένσο (ATP) για τη δραστηριότητά τους.

Χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία κίνησης στο κύτταρο αλλά και για μεταφορά στο κύτταρο, όπως ενδο- ή εξωκυττάρωση. Αυτή είναι η πρόσληψη ή απελευθέρωση ορισμένων ουσιών ή πρωτεϊνών από το κύτταρο. Ένα παράδειγμα είναι η παροχή νευροδιαβιβαστών μέσω του προσυναπτικού τερματισμού ενός νευρώνα μέσω της τήξης των κυστιδίων, τα οποία περιέχουν τον νευροδιαβιβαστή και βρίσκονται στο κύτταρο, με τη μεμβράνη πλάσματος του νευρώνα.

Ασθένειες & Διαταραχές

Εάν υπάρχουν μεταλλάξεις στο γονίδιο που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη Mysoin στο ανθρώπινο σώμα, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε υπερτροφική καρδιομυοπάθεια. Είναι μια ασθένεια των μυών της καρδιάς. Αυτός ο τύπος ε-νόσου είναι συγγενής.

Αυτό οδηγεί σε άνιση πάχυνση των μυών στην αριστερή κοιλία. Αυτό είναι γνωστό ως υπερτροφία. Η άσκηση ή άλλη σωματικά έντονη δραστηριότητα οδηγεί σε στένωση των εκροών αιμοφόρων αγγείων στην αριστερή κοιλία. Οι καρδιακοί μύες σφίγγουν, η οποία περιγράφεται ως διαταραχή συμμόρφωσης. Οι συνέπειες είναι καρδιακές αρρυθμίες και δύσπνοια για όσους έχουν προσβληθεί. Αυτή η κατάσταση αντιμετωπίζεται με φαρμακευτική αγωγή, ή το αποχετευτικό αιμοφόρο αγγείο στην αριστερή κοιλία φράσσεται και ο μυϊκός ιστός αφαιρείται.

Μια άλλη ασθένεια είναι η μυοπάθεια της μνήμης Mysoin. Αυτό οδηγεί στη συσσώρευση της μυοσίνης στα μυϊκά κύτταρα. Ως αποτέλεσμα, οι μύες γίνονται αδύναμοι. Η ασθένεια διαγιγνώσκεται συνήθως στην παιδική ηλικία, αλλά μπορεί επίσης να εμφανιστεί αργότερα στη ζωή. Η αποδυνάμωση των μυών οδηγεί σε βραδύτερο βάδισμα και δυσκολίες στην ανύψωση των χεριών. Σε σοβαρές περιπτώσεις αυτής της νόσου, υπάρχει επίσης δυσκολία στην αναπνοή.

Ελαττώματα στη μυϊκή μυοσίνη μπορούν επίσης να οδηγήσουν στο λεγόμενο σύνδρομο Usher. Αυτή είναι μια ασθένεια που οδηγεί σε κώφωση και τύφλωση. Ένα ελάττωμα στην κινητική πρωτεΐνη κινίνη μπορεί να οδηγήσει σε νόσο Charcot-Marie-Tooth, η οποία είναι μια μορφή μυϊκής ατροφίας.