Aktin je jedan od najzastupljenijih strukturnih proteina u eukariotskim stanicama koji sudjeluje u više protein-protein interakcija nego bilo koji drugi protein. Navedena svojstva čine ovaj protein ključnim čimbenikom u većini staničnih funkcija, u rasponu od pokretljivosti stanica i održavanja oblika i polariteta stanice do regulacije transkripcije.[1]
Građa
Kuglasta je oblika. S istovjetnim se molekulama povezuje u lance nitastog aktina.[2]
Struktura
Aktin može postojati u dva oblika: monomerni aktin (globularni [G] aktin) koji može polimerizirati u filamentni aktin ([F] aktin). Monomerna jedinica aktina izgrađena je od 375 aminokiselina te sadrži 4 subdomene između kojih se nalazi rascjep na koji se veže ATP.[3] Pošto su svi aktinski monomeri orijentirani u istom smjeru, aktinski filamenti imaju različit polaritet koji osigurava pravilno smatanje i uspostavljanje jedinstvenog smjera kretanja miozina u odnosu na aktin.[4]
Funkcija
U mišićnom tkivu tanki filamenti aktina u interakciji s filamentima miozina odgovorni su za mišićne kontrakcije koje su moguće zahvaljujući ATP-aznoj aktivnosti miozinskih molekula.[5]
Aktinski filamenti, uz intermedijarne filamente i mikrotubule, jedni su od citoskeletnih polimera. Kod ameboidnih i životinjskih stanica pružaju mehaničku strukturu i pokretljivost, a kod stanica gljiva i biljaka održavaju oblike staničnih odjeljaka.[6]
Gotovo sve eukariotske stanice koriste miozinske molekularne motore za transport organela putem aktinskih filamenata tijekom reorganizacije stanice ili diobe.[6] Na sličan način, nakupine aktinskih filamenata mijenjaju oblik stanice i uzrokuju protruzije koje djeluju kao početan korak u pokretljivosti stanica, tijekom koje miozinski motori stupaju u interakciju s aktinom.
Aktin također sudjeluje u procesima citokineze, endocitoze te kao repovi za pokretanje nekih vrsta bakterija.[6]
Proteini koji stupaju u interakciju s aktinom
Identificirano je oko 160 različitih proteina koji stupaju u interakciju s aktinom. Većina sudjeluje u organizaciji staničnog aktina ili održavanju supramolekularnog F-aktina i njegove povezanosti s drugim staničnim komponentama. tek je nekoliko proteina na čiju enzimatsku aktivnost utječe aktin, primjer je DNaza 1.[5]
Patologija
Mutacije aktina su asocirane s heterogenim bolestima pod nazivom kongenitalne miopatije.[7] Karakterizira ih slabost ili ukočenost skeletnih mišića što otežava aktivnosti kao što su disanje i gutanje. Mutacije koje uzrokuju ovaj tip bolesti se događaju na genima ACTA1 i nebulin.[8] Prilikom razvoja miopatija, u području sarkomere skeletnog mišićna dolazi do stvaranja homogenih nakupina aktina koji uzrokuju postupnu degeneraciju mišića.
Trenutno ne postoji lijek za kongenitalne miopatije te su fizioterapija, umjetno disanje i hranjenje putem nazogastrične intubacije jedina dostupna medicinska pomoć.[7]
Povijest
Mađarski fiziolog Albert Szent-Györgyi 1938. je godine kad je istraživao biofiziku mišića otkrio da mišići sadrže aktin koji u kombinaciji s proteinom miozinom i izvorom energije (ATPom) kontrahira mišićna vlakna.
Vidi
Izvori
- ↑ Roberto Sominquez, Kenneth C. Holems (2011). "Actin Strucutre and Function". Annual Review of Biophysics 40: 169-195. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3130349/
- ↑ aktin, Struna - Hrvatsko stomatološko nazivlje
- ↑ Thomas D. Pollard (2016). "Actin and Actin-Binding Proteins". Cold Spring Harb Perspect Biol 8(8): a018226. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4968159/#A018226C27
- ↑ Lua error in Modul:Citation/CS1 at line 4096: data for mw.loadData contains unsupported data type 'function'.
- ↑ 5,0 5,1 Kühn S, Mannherz HG. (2017). "Actin: Structure, Function, Dynamics, and Interactions with Bacterial Toxins". Curr Top Microbiol Immunol 399: 1-34. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27848038/
- ↑ 6,0 6,1 6,2 Pollard TD, Cooper JA (2009). "Actin, a central player in cell shape and movement". Science 27;326(5957): 1208-12. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19965462/
- ↑ 7,0 7,1 Clarkson E, Costa CF, Machesky LM (2004). "Congenital myopathies: diseases of the actin cytoskeleton". J Pathol 204(4): 407-17. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/path.1648
- ↑ Lua error in Modul:Citation/CS1 at line 4096: data for mw.loadData contains unsupported data type 'function'.