Ацтин

Ацтин је структурни протеин који се налази у свим еукариотским ћелијама. Учествује у структури цитоскелета и мишића.

Шта је актин

Актин је еволуцијски врло стари молекул протеина. Као структурни протеин, садржи се у цитоплазми сваке еукариотске ћелије и у саркомером свих мишићних влакана.

Заједно са микротубулима и интермедијарним филаментима, формира цитоскелет сваке ћелије у облику актинских филамената. Заједнички је одговоран за формирање ћелијске структуре и кретање молекула и органела ћелија унутар ћелије. Исто се односи и на кохезију ћелија преко уских спојева или адхеренских спојева. У мишићним влакнима актин, заједно са протеинима миозином, тропонином и тропомиозином, ствара контракције мишића.

Актин се може поделити у три функционалне јединице алфа-актин, бета-актин и гама-актин. Алфа-актин је структурна компонента мишићних влакана, док се бета и гама-актин налазе углавном у цитоплазми ћелија. Актин је веома конзервиран протеин који се јавља у једноћелијским еукариотским ћелијама са врло малим одступањима у низу аминокиселина. У људи се 10 процената свих протеинских молекула у мишићним ћелијама састоји од актина. Све остале ћелије још увек садрже 1 до 5 процената овог молекула у цитоплазми.

Функција, ефекат и задаци

Актин испуњава важне функције у ћелијама и мишићним влакнима. У цитоплазми ћелије, као део цитоскелета, формира густу, тродимензионалну мрежу која држи ћелијске структуре заједно.

У одређеним тачкама мреже, структуре јачају и формирају испупчење мембране као што су микровилли, синапсе или псеудоподија. Адхенс Јунцтион и Тигхт Јунцтионс доступни су за контакте у ћелији. Генерално, актин доприноси стабилности и облику ћелија и ткива. Поред стабилности, актин обезбеђује и транспортне процесе унутар ћелије. Веже важне структурно повезане трансмембранске протеине тако да они остају у непосредној близини. Уз помоћ миозина (моторних протеина), актинска влакна такође врше транспорт на кратким раздаљинама.

На пример, везикуле се могу транспортовати до мембране. Микротубуле преузимају дуже стрије уз помоћ моторних протеина кинезина и дининеина. Актин такође обезбеђује покретљивост ћелија. Ћелије морају бити у могућности да се мигрирају у тијелу у више наврата. Ово се нарочито односи на имуне реакције или зарастање рана, као и на општа кретања или промене у облику ћелија. Покрети се могу заснивати на два различита процеса. С једне стране, кретање се може покренути усмереном реакцијом полимеризације, а са друге стране, интеракцијом актин-миозин.

У интеракцији актин-миозин, влакна актина настају као влакнасти снопови који дјелују попут повлачења ужади уз помоћ миозина. Актински филаменти могу изазвати раст ћелија у облику псеудоподије (филоподија и ламеллиподија). Поред разноликих функција унутар ћелије, актин је наравно одговоран за контракцију мишића скелетних мишића и глатких мишића. Ови покрети су такође базирани на интеракцији актин-миозин. Да би се ово осигурало, многи актински филаменти су на уредан начин повезани са другим протеинима.

Образовање, појава, својства и оптималне вредности

Као што је већ поменуто, актин се налази у свим еукариотским организмима и ћелијама. То је инхерентни део цитоплазме и обезбеђује стабилност ћелија, сидрење структурно повезаних протеина, транспорт везикула на кратку раздаљину и ћелијску покретљивост. Без актина, ћелија не би могла да опстане. Постоји шест различитих актинских варијанти које су подељене у три алфа варијанте, једна бета варијанта и две гама варијанте.

Алфа актини су укључени у развој и контракцију мишића. Бета-актин и гама-1-актин су од великог значаја за цитоскелет у цитоплазми. Гамма-2-актин је заузврат одговоран за глатке мишиће и цревне мишиће. Током синтезе у почетку се формира мономерни глобуларни актин, који је такође познат као Г-актин. Појединачни мономерни молекули протеина, заузврат, полимеризирају да би формирали нитасти Ф-актин.

Током процеса полимеризације, неколико сферних мономера се комбинују у формирање дугог навоја Ф-актина. И конструкција и квар ланца су врло динамични. На овај начин, актински оквир се може брзо прилагодити тренутним захтевима. Поред тога, овај процес такође обезбеђује кретање ћелија. Ове реакције се могу инхибирати такозваним инхибиторима цитоскелета. Са овим супстанцама било је инхибирано или полимеризација или деполимеризација. Они су од медицинског значаја као лекови у контексту хемотерапије.

Болести и поремећаји

Пошто је актин суштинска компонента свих ћелија, многе структурне промене изазване мутацијама доводе до смрти организма. Мутације гена за алфа актине могу изазвати поремећаје мишића. Ово се нарочито односи на алфа-1-актин.

Због чињенице да је алфа-2-актин одговоран за мишиће аорте, може се појавити породична анеуризма торакалне аорте ако се мутира ген АЦТА2. АЦТА2 ген кодира за алфа-2-актин. Мутација гена АЦТЦ1 за срчани алфа актин узрокује дилатирану кардиомиопатију. Надаље, мутација АЦТБ-а као гена за цитоплазматски бета-актин може узроковати великоћелијски и дифузни Б-ћелијски лимфом. Неке аутоимуне болести могу имати повишен ниво антитела против актина.

Ово се нарочито односи на аутоимуну упалу јетре. То је хронични ток хепатитиса, који дугорочно доводи до цирозе јетре. Овде је пронађено антитело против актина глатких мишића. У погледу диференцијалне дијагнозе, аутоимуни хепатитис није тако лако разликовати од хроничног вирусног хепатитиса. Будући да код хроничног вирусног хепатитиса, антитела против актина такође могу бити подстакнута у мањој мери.