Motorni proteini
Motorni proteini so molekularni motorji, ki so sposobni gibanja vzdolž površine določenih substratov. Energijo za premikanje dobijo s hidrolizo ATP in tako pretvarjajo kemično energijo v mehansko delo.
Motorni proteini aktinskih filamentov
Miozini so ATP-aze, ki se premikajo vzdolž filamentov vedno proti + koncu. Premik miozina je sklopljen s hidrolizo ATP in konformacijsko spremembo miozina. Glede na identifikacijo ločimo 14 različnih tipov.
Zgradba
Težka veriga (ena ali dve, ki se med seboj prepletata) + lahka veriga (različno število).
V vsaki molekuli so 3 regije:
- glava (vezavno mesto za aktin in ATP) – veže se na aktinski filament
- vrat (lahke verige z regulacijsko vlogo pri delovanju glave)
- rep (najbolj raznolik, predstavlja specifično vlogo miozina) – veže se na membrano ali aktinski filament
Nekaj pomembnih miozinov
Miozin I:
- sestavljen iz 1 težke verige in 3 lahkih verig
- transport veziklov ali organelov
- mikrovili
- filopodiji, lamelopodiji
- fagocitoza
- preprečuje poškodbe membrane
Miozin II:
- sestavljen iz 2 težkih verig in 4 lahkih verig
- pomembno vlogo ima pri delitvi celice (citokineza) – v ekvatorialni ravnini nastane kontraktilni obroč (pas iz α-aktinina in miozina II), ki je pritrjen na membrano in se nato uviha navznoter in preščipne
- krčenje mišičnih celic ( repi miozinov II se povežejo antiparalelno v miozinske filamente)
- aktinski filamenti drsijo med miozinskimi
Miozin V:
- sestavljen iz 2 težkih in 8 lahkih verig
- transport pigmentnih zrn
- transport veziklov gladkega ER v živčne končiče
- transport imunoglobulinov
Miozina VI in VII
- v čutnih celicah v notranjem ušesu
- miozina naglušnosti ( motnje v delovanju povzročijo naglušnost)
Mehanizem interakcije med miozinom in aktinom
Cikel:
1. glava miozina je povezana z aktinom (ATP ni vezan)
2. vezava ATP povzroči konformacijo v miozinski glavi, prekine se povezava z aktinskim filamentom in mioziska glava se odmakne
3. hidroliza ATP povzroči zamik glave proti + koncu, po odcepitvi P se miozinska glava pritrdi na naslednjo aktinsko molekulo
4. odcep ADP povzroči premik aktinskega filamenta
Motorni proteini mikrotubulov
1.Kinezini
Gibljejo se vzdolž mikrotubulov vedno proti + koncu ( proti periferiji) – anterogradni transport
Zgradba
Molekula kinezina je sestavljena iz 2 težkih in 2 lahkih verig in jo razdelimo v 3 regije:
- glava ( ATP-azna aktivnost in vezavno mesto za mikrotubul )
- pecelj
- rep ( lahki verigi-regulacijska vloga pri delovanju glave ter vezava na tovor)
Delitev
- N-kinezini ( glava na NH2 koncu )
- M-kinezini ( glava v sredini molekule )
- C-kinezini ( glava na COOH koncu )
Delovanje
Transport s kinezini je najpomembnejši v živčnih celicah ( akson → - konec proti telesu, + konec proti sinapsi) - transport veziklov Ena od glav kinezina je vedno v stiku z mikrotubuli. Glava kinezina z ADP se odmakne, glava z ATP pa je pritrjena na naslednji tubulin → pride do vezave ATP → konformacijska sprememba →glava z ADP preide naprej na naslednjo molekulo. Sledi hidroliza ATP v glavi z ATP in odcepi se ADP z glave z ADP. Sledi odcep fosfata in odmik glave.
2. Dineini
Dineini se gibljejo vzdolž mikrotubulov proti – koncu → retrogradni transport
Zgradba
So večje in kompleksnejše molekule od kinezinov. Sestavljeni so iz:
- 2 težkih verig ( glava z vezavnim mestom za ATP in mikrozubul)
- 3 intermediarnih verig
- 4 lahkih verig (rep)
Delitev
- citosolni ( transport iz periferije proti središču)
- aksonemni ( bički in migetalke )
Delovanje
Molekula dineina se preko komleksa (dinaktin) veže na tovor. Na ta način poteka transport endosomov, lizosomov, mitohondrijev, … Zaradi gibanja dineinov se vzdržuje stalna lokacija Golgijevega aparata v celici.
Viri
- Geoffrey M. Cooper: The Cell (2003)
- www.wikipedia.org
