Proteína motora

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Las proteínas motoras que utilizan el citoesqueleto para el movimiento se dividen en dos categorías según su sustrato: microfilamentos o microtúbulos. Los motores de actina, como la miosina, se mueven a lo largo de los microfilamentos a través de la interacción con la actina, y los motores de microtúbulos, como la dineína y la cinesina, se mueven a lo largo de los microtúbulos a través de la interacción con la tubulina.

Hay dos tipos básicos de motores de microtúbulos: motores de extremo positivo y motores de extremo negativo, dependiendo de la dirección en la que «caminan» a lo largo de los cables de microtúbulos dentro de la celda.

Motores de actinaeditar

Miosineditar

Las miosinas son una superfamilia de proteínas motoras de actina que convierten la energía química en forma de ATP en energía mecánica, generando así fuerza y movimiento. La primera miosina identificada, la miosina II, es responsable de generar contracción muscular. La miosina II es una proteína alargada que se forma a partir de dos cadenas pesadas con cabezas motoras y dos cadenas ligeras. Cada cabeza de miosina contiene actina y sitio de unión de ATP. Las cabezas de miosina se unen e hidrolizan ATP, lo que proporciona la energía para caminar hacia el extremo positivo de un filamento de actina. La miosina II también es vital en el proceso de división celular. Por ejemplo, los filamentos gruesos bipolares de la miosina II no muscular proporcionan la fuerza de contracción necesaria para dividir la célula en dos células hijas durante la citocinesis. Además de la miosina II, muchos otros tipos de miosina son responsables de la variedad de movimientos de las células no musculares. Por ejemplo, la miosina está involucrada en la organización intracelular y en la protrusión de estructuras ricas en actina en la superficie celular. La miosina V participa en el transporte de vesículas y orgánulos. La miosina XI está involucrada en la transmisión citoplasmática, en la que el movimiento a lo largo de las redes de microfilamentos en la célula permite que los orgánulos y el citoplasma fluyan en una dirección particular. Se conocen dieciocho clases diferentes de miosina.

Representación genómica de motores de miosina:

  • Hongos (levaduras): 5
  • Plantas (Arabidopsis): 17
  • Insectos (Drosophila): 13
  • Mamíferos (humanos): 40
  • Chromadorea (nematodo C. elegans): 15

Motores de microtúbulos Edit

KinesinEdit

Las kinesinas son un grupo de proteínas motoras relacionadas que utilizan una pista de microtúbulos en el movimiento anterógrado. Son vitales para la formación de husos en la separación de cromosomas mitóticos y meióticos durante la división celular y también son responsables del traslado de mitocondrias, cuerpos de Golgi y vesículas dentro de las células eucariotas. Las cinesinas tienen dos cadenas pesadas y dos cadenas ligeras por motor activo. Los dos dominios motores de cabeza globular en cadenas pesadas pueden convertir la energía química de la hidrólisis de ATP en trabajo mecánico para moverse a lo largo de los microtúbulos. La dirección en la que se transporta la carga puede ser hacia el extremo positivo o el extremo negativo, dependiendo del tipo de quinesina. En general, las cinesinas con dominios motores N-terminales mueven su carga hacia los extremos positivos de los microtúbulos ubicados en la periferia celular, mientras que las cinesinas con dominios motores C-terminales mueven la carga hacia los extremos negativos de los microtúbulos ubicados en el núcleo. Se conocen catorce familias de cinesinas distintas, con algunas proteínas similares a la cinesina adicionales que no se pueden clasificar en estas familias.

Representación genómica de motores de cinesina:

  • Hongos (levaduras): 6
  • Plantas (Arabidopsis thaliana): 61
  • Insectos (Drosophila melanogaster): 25
  • Mamíferos (humanos): 45

DyneinEdit

Las dineínas son motores de microtúbulos capaces de un movimiento deslizante retrógrado. Los complejos de dineína son mucho más grandes y complejos que los motores de cinesina y miosina. Las dineínas se componen de dos o tres cadenas pesadas y un número grande y variable de cadenas ligeras asociadas. Las dineínas conducen el transporte intracelular hacia el extremo negativo de los microtúbulos, que se encuentra en el centro organizador de los microtúbulos cerca del núcleo. La familia dynein tiene dos ramas principales. Las dineínas axonemales facilitan el batido de cilios y flagelos mediante movimientos de deslizamiento rápidos y eficientes de los microtúbulos. Otra rama son las dineínas citoplasmáticas que facilitan el transporte de cargas intracelulares. En comparación con 15 tipos de dineína axonémica, solo se conocen dos formas citoplasmáticas.

Representación genómica de motores de dineína:

  • Hongos (levaduras): 1
  • Plantas (Arabidopsis thaliana): 0
  • Insectos (Drosophila melanogaster): 13
  • Mamíferos (humanos): 14-15

Motores específicos de la plantaeditar

A diferencia de los animales, hongos y plantas no vasculares, las células de las plantas con flores carecen de motores de dineína. Sin embargo, contienen un mayor número de diferentes kinesins. Muchos de estos grupos de quinesinas específicos de plantas están especializados en funciones durante la mitosis de células vegetales. Las células vegetales difieren de las células animales en que tienen una pared celular. Durante la mitosis, la nueva pared celular se construye mediante la formación de una placa celular que comienza en el centro de la célula. Este proceso se ve facilitado por un fragmoplasto, un conjunto de microtúbulos exclusivo de la mitosis de células vegetales. La construcción de la placa celular y, en última instancia, la nueva pared celular requiere proteínas motoras similares a la cinesina.

Otra proteína motora esencial para la división celular de las plantas es la proteína de unión a calmodulina similar a la cinesina (KCBP), que es exclusiva de las plantas y parte de cinesina y parte de miosina.