Białka motoryczne należą do grupy białek cytoszkieletu. Cytoszkielet służy do stabilizacji komórki i jej ruchu oraz mechanizmów transportowych w komórce.
Co to są białka motoryczne?
Grupa białek cytoszkieletu składa się z białek motorycznych, białek regulujących, białek mostkujących, białek granicznych i białek zrębowych. Białka motoryczne składają się z domeny głowy i ogona. Domena główna jest jednocześnie domeną silnika.
Służy to wiązaniu się z cytoszkieletem w celu utworzenia struktury w kształcie białka. Domena motoryczna zawiera miejsce wiązania dla trifosforanu adenozyny (ATP) i obszar białka, który wykonuje określony ruch, gdy zmienia się konformacja. Domena motoryczna jest silnie konserwowana w każdej z podgrup białek cytoszkieletu, tj. wszystkie białka z tej samej podgrupy mają tę samą strukturę i funkcjonującą domenę motoryczną. Z drugiej strony, domena ogona wiąże się z odpowiednim białkiem docelowym. Może również służyć do umożliwienia kilku białkom motorycznym utworzenia ze sobą kompleksu białek.
Funkcja, efekt i zadania
Grupa białek motorycznych składa się z kinezyn, prestiny, dyneiny i miozyny. Kinezyna zwykle tworzy dimery, czyli tworzą parami kompleksy białkowe. Wiążą się one z mikrotubulami komórki i poruszają się wzdłuż tych mikrotubul od minus do plusa, tj. Od jądra komórkowego do błony komórkowej.
Ten ruch wzdłuż mikrotubul przenosi organelle lub pęcherzyki w komórce z jednego miejsca do drugiego. Kinezyna odgrywa rolę w uwalnianiu neuroprzekaźników, w którym pęcherzyki z neuroprzekaźnikami są transportowane wzdłuż mikrotubul do błony presynaptycznej. Kinezyna bierze również udział w podziale komórek. Podobnie jak kinezyna, dyneina również tworzy dimery i wiąże się z mikrotubulami. Jednak przesuwają się one od końca plusa do końca minus, tj. Od błony komórkowej do jądra komórkowego. Jest to również znane jako transport wsteczny. Specyficzne dyneiny występują w środkach wspomagających poruszanie się komórki, takich jak rzęski lub wici, które są również znane jako wici.
Znajdują się one na przykład w plemnikach. Miozyna może również dimerować i wiązać się z filamentami aktyny. Poruszają się od minusowego do dodatniego końca włókienek i, podobnie jak opisana już kinezyna, służą do transportu pęcherzyków. Podtyp Mysoin VI nie zmierza jednak w tym kierunku. Ponadto Mysoin wraz z aktyną w większym stopniu występuje w tkance mięśniowej, aby móc tam przeprowadzać skurcze mięśni. Odbywa się to poprzez wciskanie włókien aktyny w siebie. Mysoina odgrywa również istotną rolę w endo- i egzocytozie, a także w ruchu komórek.
Ten rodzaj lokomocji może wystąpić w komórkach, które nie mają wici ani rzęsek. Mysoina ma również tę właściwość, że występuje tylko u eukariontów w porównaniu z dyneiną i kinezyną, które również występują u prokariontów. Prestin występuje w komórkach rzęsatych ucha wewnętrznego. W porównaniu z dotychczas opisanymi białkami motorycznymi, prestina jest regulowana napięciem elektrycznym, co prowadzi do jej mechanicznego ruchu w komórce.
Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości
Białka motoryczne są białkami allosterycznymi. Białka te po związaniu liganda zmieniają swoją konformację, czyli kształt. Może to być na przykład receptor, taki jak receptor insulinowy, który zmienia swoją konfigurację po związaniu się ze swoim ligandem, insuliną. To z kolei powoduje, że receptor wyzwala kaskadę sygnałów. Białka motoryczne do swojej aktywności wymagają adensotrifosforanu (ATP).
Służą do generowania ruchu w komórce, ale także do transportu w komórce, takiego jak endo- lub egzocytoza. Jest to pobieranie lub uwalnianie pewnych substancji lub białek przez komórkę. Jednym z przykładów jest dostarczanie neuroprzekaźników przez presynaptyczne zakończenie neuronu poprzez fuzję pęcherzyków, które zawierają neuroprzekaźnik i znajdują się w komórce, z błoną plazmatyczną neuronu.
Choroby i zaburzenia
Jeśli w genie, który koduje białko Mysoin w organizmie człowieka, występują mutacje, może to prowadzić do kardiomiopatii przerostowej. Jest to choroba mięśni serca. Ten typ e-choroby jest wrodzony.
Prowadzi to do nierównomiernego zgrubienia mięśni lewej komory. Jest to znane jako hipertrofia. Ćwiczenia fizyczne lub inna fizycznie obciążająca aktywność prowadzą do zwężenia odpływających naczyń krwionośnych w lewej komorze. Mięśnie serca sztywnieją, co określa się jako zaburzenie podatności. Konsekwencjami są zaburzenia rytmu serca i duszność u osób dotkniętych chorobą. Ten stan jest leczony lekami lub drenujące naczynie krwionośne w lewej komorze jest zablokowane i tkanka mięśniowa jest usuwana.
Inną chorobą jest miopatia pamięci Mysoin. Prowadzi to do zlepiania się mysoiny w komórkach mięśniowych. W rezultacie mięśnie stają się słabe. Choroba jest zwykle diagnozowana w dzieciństwie, ale może również wystąpić w późniejszym życiu. Osłabienie mięśni prowadzi do spowolnienia chodu i trudności w podnoszeniu ramion. W ciężkich przypadkach tej choroby występują również trudności w oddychaniu.
Wady mięśniowej mysoiny mogą również prowadzić do tak zwanego zespołu Ushera. To choroba, która prowadzi do głuchoty i ślepoty. Wada kinezyny białka motorycznego może prowadzić do choroby Charcota-Mariego-Tootha, która jest formą atrofii mięśni.
