Моторни протеини принадлежат към групата на цитоскелетните протеини. Цитоскелетът служи за стабилизиране на клетката и нейното движение, както и транспортните механизми в клетката.
Какво представляват двигателните протеини?
Групата на цитоскелетните протеини се състои от двигателните протеини, регулиращите протеини, мостовите протеини, граничните протеини и рамковите протеини. Моторните протеини се състоят от глава и опашка. Главният домейн е в същото време и домейнът на двигателя.
Това служи за свързване с цитоскелета, за да се образува протеинообразна структура. Моторният домен съдържа мястото на свързване на аденозин трифосфата (ATP) и зоната на протеина, която извършва определено движение, когато конформацията се промени. Моторният домен е силно запазен във всяка от подгрупите на цитоскелетните протеини, т.е. всички протеини от една и съща подгрупа имат еднакъв структуриран и функциониращ двигателен домейн. Опасният домейн, от друга страна, се свързва със съответния целеви протеин. Той може също така да послужи, за да позволи на няколко двигателни протеина да образуват комплекс от протеини един с друг.
Функция, ефект и задачи
Групата на моторните протеини е съставена от кинезините, престините, динеините и миозините. Кинезин обикновено образува димери, т.е. те образуват протеинови комплекси по двойки. Те се свързват към микротубулите на клетката и се придвижват по тези микротубули от минуса към плюс края, т.е. от клетъчното ядро към клетъчната мембрана.
Това движение по микротубулите транспортира органели или везикули в клетката от едно място до друго. Кинезин играе роля в освобождаването на невротрансмитери, при което везикули с невротрансмитери се транспортират по микротубулите до пресинаптичната мембрана. Кинезин също участва в клетъчното делене. Подобно на кинезина, дининът също така образува димери и се свързва с микротрубовете. Те обаче се придвижват от плюс към минус края, т.е. от клетъчната мембрана към клетъчното ядро. Това е известно още като ретрограден транспорт. Специфични динеини се срещат в помощните средства за локомоция на клетката, като реснички или жгутици, които са известни също като жлези.
Те се намират например в сперматозоидите. Миозинът може също да димерира и да се свързва с актиновите нишки. Те се придвижват от минуса до плюсовия край на нишките и подобно на вече описания кинезин служат за транспортиране на везикули. Подтипът Mysoin VI обаче не се движи в тази посока. В допълнение, Mysoin, заедно с актина, се среща в по-голяма степен в мускулната тъкан, за да може да осъществи мускулна контракция там. Това става чрез натискане на актиновите нишки една в друга. Мизоинът също играе съществена роля в ендо- и екзоцитозата, както и в движението на клетките.
Този тип локомоция могат да се появят в клетки, които нямат жгутици или реснички. Mysoin има и особеността, че се среща само в еукариоти в сравнение с dynein и кинезин, които се срещат и в прокариотите. Престин се среща в космените клетки на вътрешното ухо. В сравнение с описаните досега моторни протеини, престинът се регулира от електрическо напрежение, което води до механичното му движение в клетката.
Образование, възникване, свойства и оптимални стойности
Моторните протеини са алостерични протеини. Тези протеини променят конформацията си, т.е. формата си, след като свържат лиганд. Това може да бъде например рецептор, като например инсулиновия рецептор, който променя конфигурацията си след свързване с неговия лиганд, инсулин. Това има следствие, че рецепторът задейства сигнална каскада. Моторните протеини се нуждаят от аденсо трифосфат (АТФ) за своята активност.
Те се използват за генериране на движение в клетката, но и за транспорт в клетката, като ендо- или екзоцитоза. Това е усвояването или освобождаването на определени вещества или протеини от клетката. Един пример е доставянето на невротрансмитери чрез пресинаптично прекратяване на неврон чрез сливане на везикули, които съдържат невротрансмитера и са разположени в клетката, с плазмената мембрана на неврона.
Болести и разстройства
Ако в гена има мутации, които кодират протеина Mysoin в човешкото тяло, това може да доведе до хипертрофична кардиомиопатия. Това е заболяване на мускулите на сърцето. Този вид е-заболяване е вродено.
Това води до неравномерно удебеляване на мускулите в лявата камера. Това е известно като хипертрофия. Упражнението или друга физически усилена активност води до стесняване на изтичащите кръвоносни съдове в лявата камера. Сърдечните мускули се сковават, което се описва като нарушение на спазването. Последиците са сърдечна аритмия и задух за засегнатите. Това състояние се лекува с медикаменти или изтичащият кръвоносен съд в лявата камера е блокиран и мускулната тъкан се отстранява.
Друго заболяване е миопатията на паметта Mysoin. Това води до струпване на мизоина в мускулните клетки. В резултат мускулите стават слаби. Заболяването обикновено се диагностицира в детска възраст, но може да се появи и по-късно в живота. Отслабването на мускулите води до по-бавна походка и трудности при повдигане на ръцете. При тежки случаи на това заболяване също има затруднено дишане.
Дефектите на мускулната мизоина също могат да доведат до така наречения синдром на Usher. Това е заболяване, което води до глухота и слепота. Дефект в моторния протеин кинезин може да доведе до болест на Шарко-Мари-Зъб, която е форма на мускулна атрофия.
