Proteine ​​motorie

Proteine ​​motorie appartengono al gruppo delle proteine ​​citoscheletriche. Il citoscheletro serve a stabilizzare la cellula e il suo movimento, nonché i meccanismi di trasporto nella cellula.

Cosa sono le proteine ​​motorie?

Il gruppo delle proteine ​​citoscheletriche è costituito dalle proteine ​​motorie, dalle proteine ​​regolatrici, dalle proteine ​​ponte, dalle proteine ​​limite e dalle proteine ​​quadro. Le proteine ​​motorie sono costituite da un dominio testa e coda. Il dominio head è anche il dominio del motore allo stesso tempo.

Questo serve a legarsi al citoscheletro per formare una struttura a forma di proteina. Il dominio motore contiene il sito di legame per l'adenosina trifosfato (ATP) e l'area della proteina che esegue un certo movimento quando la conformazione cambia. Il dominio motorio è altamente conservato in ciascuno dei sottogruppi di proteine ​​citoscheletriche, ad es. tutte le proteine ​​dello stesso sottogruppo hanno lo stesso dominio motorio strutturato e funzionante. Il dominio della coda, d'altra parte, si lega alla rispettiva proteina bersaglio. Può anche servire a far formare tra loro diverse proteine ​​motorie un complesso di proteine.

Funzione, effetto e compiti

Il gruppo delle proteine ​​motorie è composto dalle chinesine, dalle prestine, dalle dineine e dalle miosine. La chinesina di solito forma dimeri, cioè formano complessi proteici a coppie. Questi si legano ai microtubuli della cellula e si muovono lungo questi microtubuli dall'estremità meno verso l'estremità più, cioè dal nucleo cellulare alla membrana cellulare.

Questo movimento lungo i microtubuli trasporta organelli o vescicole all'interno della cellula da una posizione all'altra. La chinesina svolge un ruolo nel rilascio dei neurotrasmettitori, in cui le vescicole con i neurotrasmettitori vengono trasportate lungo i microtubuli alla membrana presinaptica. Kinesin è anche coinvolto nella divisione cellulare. Simile alla chinesina, la dineina forma anche dimeri e si lega ai microtubuli. Tuttavia, questi si spostano dall'estremità più a quella meno, cioè dalla membrana cellulare al nucleo cellulare. Questo è anche noto come trasporto retrogrado. Le dineine specifiche si trovano negli aiuti alla locomozione della cellula, come ciglia o flagelli, noti anche come flagelli.

Questi si trovano, ad esempio, negli spermatozoi. La miosina può anche dimerarsi e legarsi ai filamenti di actina. Si spostano dall'estremità meno a quella più dei filamenti e, come la kinesina già descritta, servono a trasportare le vescicole. Tuttavia, il sottotipo Mysoin VI non si muove in questa direzione. Inoltre, Mysoin, insieme all'actina, si trova in misura maggiore nel tessuto muscolare per poter eseguire la contrazione muscolare lì. Questo viene fatto spingendo i filamenti di actina l'uno nell'altro. Mysoin svolge anche un ruolo essenziale nell'endo- ed esocitosi, nonché nel movimento delle cellule.

Questo tipo di locomozione può verificarsi nelle cellule che non hanno flagelli o ciglia. Mysoin ha anche la particolarità di trovarsi solo negli eucarioti rispetto alla dineina e alla chinesina, che si trovano anche nei procarioti. Prestin si verifica nelle cellule ciliate dell'orecchio interno. Rispetto alle proteine ​​motorie descritte finora, la prestina è regolata dalla tensione elettrica, che porta al suo movimento meccanico nella cellula.

Istruzione, occorrenza, proprietà e valori ottimali

Le proteine ​​motorie sono proteine ​​allosteriche. Queste proteine ​​cambiano la loro conformazione, cioè la loro forma, dopo che si legano a un ligando. Questo può, ad esempio, essere un recettore, come il recettore dell'insulina, che cambia la sua configurazione dopo essersi legato al suo ligando, l'insulina. Ciò ha quindi la conseguenza che il recettore innesca una cascata di segnali. Le proteine ​​motorie richiedono adenso trifosfato (ATP) per la loro attività.

Sono utilizzati per generare movimento nella cellula ma anche per il trasporto nella cellula, come l'endo- o esocitosi. Questo è l'assorbimento o il rilascio di determinate sostanze o proteine ​​da parte della cellula. Un esempio è il rilascio di neurotrasmettitori attraverso la terminazione presinaptica di un neurone attraverso la fusione di vescicole, che contengono il neurotrasmettitore e si trovano nella cellula, con la membrana plasmatica del neurone.

Malattie e disturbi

Se ci sono mutazioni nel gene che codifica per la proteina Mysoin nel corpo umano, ciò può portare a cardiomiopatia ipertrofica. È una malattia dei muscoli del cuore. Questo tipo di e-malattia è congenita.

Ciò porta a un ispessimento irregolare dei muscoli del ventricolo sinistro. Questo è noto come ipertrofia. L'esercizio fisico o altre attività fisicamente faticose portano a un restringimento dei vasi sanguigni in uscita nel ventricolo sinistro. I muscoli del cuore si irrigidiscono, il che è descritto come disturbo della compliance. Le conseguenze sono aritmie cardiache e mancanza di respiro per le persone colpite. Questa condizione viene trattata con farmaci o il vaso sanguigno drenante nel ventricolo sinistro viene bloccato e il tessuto muscolare viene rimosso.

Un'altra malattia è la miopatia da memoria Mysoin. Ciò porta all'aggregazione del mysoin nelle cellule muscolari. Di conseguenza, i muscoli si indeboliscono. La malattia viene solitamente diagnosticata durante l'infanzia, ma può anche manifestarsi più tardi nella vita. L'indebolimento dei muscoli porta a un'andatura più lenta e difficoltà nel sollevare le braccia. Nei casi gravi di questa malattia, c'è anche difficoltà a respirare.

Anche i difetti nel mysoin muscolare possono portare alla cosiddetta sindrome di Usher. Questa è una malattia che porta alla sordità e alla cecità. Un difetto nella proteina chinesina motoria può portare alla malattia di Charcot-Marie-Tooth, che è una forma di atrofia muscolare.