Kinesin

Kinesin mewakili kompleks protein motor tertentu dalam sel eukariotik.Selain protein motor lain seperti dynein atau myosin dan protein struktur lain, ia terlibat dalam pembinaan sitoskeleton. Ia digunakan untuk mengangkut makromolekul, vesikel dan organel sel dari sitoplasma atau nukleus ke membran sel.

Apa itu kinesin?

Kinesins adalah sekumpulan protein motor dengan sifat dan fungsi yang serupa. Mereka terdiri daripada dua rantai protein ringan dan dua ringan.Bahagian kepala, leher dan ekor molekul terletak di rantai protein berat.

Rantai protein ringan melekat pada ekor. Kinesin digunakan untuk mengangkut organel sel, vesikel dan biomolekul di sepanjang mikrotubulus. Mikrotubulus mewakili sistem rel yang terdiri dari protein tubulin, yang selalu tumbuh dari inti sel menuju membran sel. Hujung mikrotubulus yang berkembang disebut hujung tambah yang disebut. Ini bermaksud kinesin mengangkut bahan biologi dan organel sel hanya ke arah titik tambah (pengangkutan anterograde).

Pengangkutan ke arah hujung minus (retrograde transport) disebabkan oleh kompleks protein motor lain, dynein. Kinesin adalah dalam bentuk dimer. Sebagai sebahagian daripada struktur kuarter protein, dua rantai ringan dan dua ringan membentuk kompleks protein yang tidak mempunyai ikatan kovalen antara rantai protein individu. Kinesin mempunyai dua domain motor (domain kepala) yang bertanggungjawab untuk pergerakan di sepanjang mikrotubulus.

Fungsi, kesan & tugas

Tugas utama kinesin adalah mengangkut komponen dan molekul sel dari dalam sel ke membran sel. Antara lain, komponen sel yang terdegradasi dikeluarkan dari sel, enzim dirembeskan, hormon dilepaskan, protein membran dibawa dari tempat sintesis ke membran dan banyak lagi.

Bahan isyarat untuk komunikasi antara sel juga diangkut ke kawasan ekstraselular. Dalam neuron, misalnya, neurotransmitter diangkut di dalam vesikel dari inti sel ke arah akson dan sinapsis. Dari sana, isyarat dihantar ke sel saraf lain dengan bantuan neurotransmitter. Vesikel, organel sel atau biomolekul mengikat kinesin melalui protein penghubung. Dengan bantuan dua domain motor (kepala), kompleks kinesin berjalan di sepanjang mikrotubulus. Pengikatan satu kepala berulang kali diputuskan dengan pemindahan tenaga dengan memisahkan ATP ke ADP, sementara pengikatan kepala kinesin yang lain pada awalnya dipertahankan.

Kawasan kepala yang terlepas, bagaimanapun, segera mengikat lagi ke laman pengikat mikrotubulus yang lain ke arah ujung tambah, dan pada masa yang sama domain kepala yang lain larut sambil membelah ATP. Pembelahan ATP ke ADP di laman pengikat kinesin pada mikrotubulus menyebabkan perubahan konformasi keseluruhan kompleks kinesin, yang mencetuskan pergerakannya. Proses ini diulang sehingga kompleks kinesin telah sampai ke membran sel. Di tempat tujuan, organel sel atau molekul yang akan dibawa dipisahkan dari kompleks kinesin.

Pendidikan, kejadian, sifat & nilai optimum

Kinesin terdapat di semua sel eukariotik. Terdapat pelbagai protein kinesin. Walau bagaimanapun, kompleks protein ini hampir tidak berubah dalam sejarah suku organisma eukariotik di wilayah kepala yang berfungsi secara penting. Fungsinya dalam eukariota uniselular seperti amuba sama persis dengan organisma multisel dari kerajaan haiwan dan tumbuhan. Kinesin mengangkut organel sel dan molekul ke arah membran sel. Interaksi kinesin dan mikrotubulus juga merupakan fenomena universal.

Perubahan genetik kecil berlaku di bahagian ekor kompleks protein. Kawasan ini bertindak balas terhadap perubahan komponen yang harus diangkut dan secara semula jadi terikat pada kinesin sebelumnya. Kinesin tidak berkaitan dengan dyneins, yang mengatur pengangkutan molekul dan kompleks molekul dari membran sel ke arah nukleus sel. Walau bagaimanapun, terdapat hubungan yang berkaitan dengan myosin, yang dengan bantuan aktin bertanggungjawab untuk pergerakan otot dan di dalam sel untuk laluan pengangkutan kecil organel sel kerana corak pergerakan yang serupa.

Penyakit & Gangguan

Mutasi di kompleks kinesin boleh menyebabkan gangguan dalam pengangkutan intraselular. Dalam konteks gangguan ini, kompleks penyakit neurologi diketahui, yang disebut sebagai paraplegia spastik keturunan (HSP).

Terdapat lebih daripada 50 jenis keadaan ini, semuanya genetik. Kelumpuhan spina spg 10 diperiksa dengan lebih terperinci. Dalam penyakit ini, mutasi membawa kepada pengeluaran kompleks kinesin yang tidak betul yang disebut KIF5A. Beberapa bahan aktif dan organel sel diangkut dengan tidak betul dan tidak lagi sampai ke lokasi tindakan. Ini adalah bahan aktif terutamanya yang diperlukan dalam akson neuron. Neuron yang sesuai merosot dan tidak lagi dapat memancarkan impuls pergerakan dengan betul.

Gangguan ini mempengaruhi kemahiran motor kaki. Ini menyebabkan peningkatan kelumpuhan kaki secara spastik. Pada peringkat lanjut penyakit ini, pesakit yang terjejas bergantung pada kerusi roda. Walau bagaimanapun, paraplegia spastik adalah sekumpulan beberapa penyakit dengan gejala yang serupa. Mereka berdasarkan mutasi yang berbeza. 48 lokasi gen HSP yang berbeza diketahui. Selain pembatasan kemahiran motorik kaki, gejala neurologi lain juga boleh berlaku bergantung pada penyakit.

Adalah dipercayai bahawa penyakit neurodegeneratif lain juga disebabkan oleh gangguan pengangkutan di dalam sel. Walau bagaimanapun, penyelidikan lebih lanjut diperlukan untuk meneliti hubungan yang tepat. Sejauh ini terdapat kesedaran bahawa sel-sel saraf khususnya terganggu ketika fungsi kinesin terganggu. Sejauh mana sel badan lain dipengaruhi, masih ada pengetahuan yang tidak mencukupi.