Кинесин

Кинесин представља комплекс одређених моторних протеина у еукариотским ћелијама. Поред осталих моторних протеина као што су динин или миозин и други структурни протеини, он учествује у изградњи цитоскелета. Користи се за транспорт макромолекула, везикула и ћелијских органела из цитоплазме или језгра до ћелијске мембране.

Шта је кинезин?

Кинезини су група моторних протеина сличних својстава и функција. Састоје се од два тешка и два лагана протеинска ланца.Регија главе, врат и репни део молекула налазе се на тешким ланцима протеина.

Лаки протеински ланци причвршћују се на реп. Кинесин се користи за транспорт ћелијских органела, везикула и биомолекула дуж микротубула. Микротубули представљају систем шина сачињен од протеинског тубулина, који увек расте из ћелијског језгра према ћелијској мембрани. Растући крај микротубуле назива се такозвани плус крај. То значи да кинезин транспортује биолошке супстанце и ћелијске органеле само у правцу плус краја (антероградни транспорт).

Транспорт у правцу минус краја (ретроградни транспорт) узрокован је комплексом других моторних протеина, дининеином. Кинесин је у облику димера. Као део квартерне структуре протеина, два тешка и два лагана ланца формирају протеински комплекс који нема ковалентне везе између појединих протеинских ланаца. Кинесин има два моторна домена (главе домена) која су одговорна за кретање дуж микротубула.

Функција, ефекат и задаци

Главни задатак кинезина је транспорт ћелијских компонената и молекула из ћелије у ћелијску мембрану. Између осталог, деградиране ћелијске компоненте се уклањају из ћелије, излучују се ензими, ослобађају се хормони, мембрански протеини се из места синтезе доводе у мембрану и још много тога.

Сигналне супстанце за комуникацију између ћелија такође се превозе у ванћелијско подручје. На пример, код неурона, неуротрансмитери се транспортују унутар везикула из ћелијског језгра у смеру аксона и синапси. Одатле се сигнали преко неуротрансмитера преносе на друге нервне ћелије. Везикуле, ћелијске органеле или биомолекуле вежу се за кинезине повезивањем протеина. Уз помоћ две моторне домене (главе), кинезин комплекс пролази дуж микротубуле. Везање једне главе више пута се прекида са преносом енергије цепањем АТП-а на АДП, док се везивање друге кинезинске главе у почетку задржава.

Одвојена област главе, међутим, одмах се поново везује за друго везивно место микротубула у смеру плус краја, а истовремено се други домен главе раствара током цепања АТП-а. Цепање АТП-а на АДП на месту везања кинезина на микротубулима доводи до промене конформације целог кинезинског комплекса, што покреће његово кретање. Овај поступак се понавља све док кинезин комплекс није достигао ћелијску мембрану. На одредишту ћелијске органеле или молекуле које се транспортују раздвојене су од кинезин комплекса.

Образовање, појава, својства и оптималне вредности

Кинесин се налази у свим еукариотским ћелијама. Постоји низ кинезин протеина. Међутим, овај протеински комплекс се скоро није променио у историји племена еукариотских организама у функционално важној регији главе. Његова функција у једноћелијским еукариотама попут амебе потпуно је иста као у вишећелијским организмима животињског и биљног царства. Кинесин преноси ћелијске органеле и молекуле према ћелијској мембрани. Интеракција кинезина и микротубула такође је универзални феномен.

У репном делу протеинског комплекса дешавају се мале генетске промене. Ово подручје реагује на променљиве компоненте које се морају превести и природно везати за кинезин. Кинезини нису повезани са дининима који организују транспорт молекула и молекуларних комплекса од ћелијске мембране према ћелијском језгру. Међутим, постоје сродни односи са миозином, који је уз помоћ актина одговоран за кретање мишића, а унутар ћелије за мале транспортне путеве ћелијских органела због сличних образаца покрета.

Болести и поремећаји

Мутације у кинезинском комплексу могу довести до поремећаја унутарћелијског транспорта. У контексту ових поремећаја познат је комплекс неуролошких болести које се називају наследном спастичком параплегијом (ХСП).

Постоји преко 50 различитих врста овог стања, а све су генетске природе. Спастична спинална парализа СПГ 10 детаљније је испитана. Код ове болести мутација доводи до погрешне производње кинезинског комплекса званог КИФ5А. Неки активни састојци и ћелијске органеле се превозе погрешно и више не стижу до места дејства. Ово су посебно активне материје које су потребне у аксонима неурона. Одговарајући неурони дегенерирају и више не могу правилно преносити импулсе покрета.

Овај поремећај утиче на моторичке способности ногу. То доводи до све веће спастичне парализе ногу. У напредним фазама болести погођени пацијент зависи од инвалидских колица. Међутим, спастична параплегија је група од неколико болести са сличним симптомима. Заснивају се на различитим мутацијама. Познато је 48 различитих локација ХСП гена. Поред ограничења моторичких способности ногу, могу се појавити и остали неуролошки симптоми у зависности од болести.

Верује се да су и друга неуродегенеративна обољења такође узрокована транспортним поремећајима унутар ћелије. Међутим, потребне су додатне истраге како би се истражиле тачне везе. За сада расте свест да су нервне ћелије посебно ослабљене када је функција кинезина ослабљена. Колико су друге телесне ћелије под утицајем, још увек није довољно знања.