Motoros fehérje
a citoszkeletont mozgásra használó motoros fehérjék szubsztrátjuk alapján két kategóriába sorolhatók: mikrofilamentumok vagy mikrotubulusok. Az aktinmotorok, mint például a miozin, a mikroszálak mentén mozognak az aktinnal való kölcsönhatás révén, és a mikrotubulus motorok, mint például a dynein és a kinezin, a mikrotubulusok mentén mozognak a tubulinnal való kölcsönhatás révén.
a mikrotubulus motoroknak két alapvető típusa van: plusz végű motorok és mínusz végű motorok, attól függően, hogy milyen irányban “járnak” a mikrotubulus kábelek mentén a cellán belül.
aktin motorsEdit
Miozinedit
a miozinok az aktin motoros fehérjék szupercsaládja, amelyek ATP formájában kémiai energiát alakítanak át mechanikai energiává, ezáltal erőt és mozgást generálva. Az első azonosított miozin, a miozin II felelős az izomösszehúzódás kialakulásáért. A miozin II egy hosszúkás fehérje, amely két nehéz láncból és két könnyű láncból áll. Minden miozinfej aktint és ATP kötőhelyet tartalmaz. A miozin fejek kötődnek és hidrolizálják az ATP-t, ami energiát biztosít az aktinszál plusz vége felé. A miozin II szintén létfontosságú a sejtosztódás folyamatában. Például a nem izom miozin II bipoláris vastag szálak biztosítják a összehúzódás erejét, amely szükséges ahhoz, hogy a sejtet két leánysejtre oszthassák a citokinézis során. A miozin II mellett sok más miozin típus felelős a nem izomsejtek különböző mozgásáért. Például a miozin részt vesz az intracelluláris szerveződésben és az aktinban gazdag struktúrák kiemelkedésében a sejtfelszínen. A miozin V részt vesz a vezikulumok és organellák transzportjában. A miozin Xi részt vesz a citoplazmatikus streamingben, ahol a mikroszálas hálózatok mentén történő mozgás a sejtben lehetővé teszi az organellák és a citoplazma áramlását egy adott irányba. Tizennyolc különböző myosin osztály ismert.
miozin motorok genomikus ábrázolása:
- gombák (élesztő): 5
- növények (Arabidopsis): 17
- rovarok (Drosophila): 13
- Emlősök (emberi): 40
- Chromadorea (fonálféreg C. elegans): 15
mikrotubulus motorsEdit
Kinezinedit
a Kinezinek olyan rokon motoros fehérjék csoportja, amelyek mikrotubulus pályát használnak az anterográd mozgásban. Létfontosságúak az orsóképződéshez a mitotikus és meiotikus kromoszóma elválasztás során a sejtosztódás során, és felelősek a mitokondriumok, a Golgi testek és az eukarióta sejteken belüli vezikulák átadásáért is. A kinezinek két nehéz lánccal és két könnyű lánccal rendelkeznek aktív motoronként. A nehéz láncok két gömb alakú fejmotor-doménje átalakíthatja az ATP hidrolízis kémiai energiáját mechanikai munkává, hogy a mikrotubulusok mentén mozogjon. A rakomány szállításának iránya a kinezin típusától függően lehet a plusz vagy a mínusz vég felé. Általában az N-terminális motoros doménekkel rendelkező kinezinek rakományukat a sejt perifériáján elhelyezkedő mikrotubulusok plusz végei felé mozgatják, míg a C-terminális motoros doménekkel rendelkező kinezinek a sejtmagban elhelyezkedő mikrotubulusok mínusz végei felé mozgatják a rakományt. Tizennégy különálló kinezin család ismert, néhány további kinezinszerű fehérjével, amelyek nem sorolhatók ezekbe a családokba.
kinezin motorok genomikai ábrázolása:
- gombák (élesztő): 6
- növények (Arabidopsis thaliana): 61
- rovarok (Drosophila melanogaster): 25
- Emlősök (emberi): 45
DyneinEdit
a Dyneins olyan mikrotubulus motorok, amelyek képesek retrográd csúszó mozgásra. A Dynein komplexek sokkal nagyobbak és összetettebbek, mint a kinezin és a miozin motorok. A dynein két vagy három nehéz láncból és nagy és változó számú kapcsolódó könnyű láncból áll. A Dyneins az intracelluláris transzportot a mikrotubulusok mínusz vége felé hajtja, amely a mikrotubulus szervező központjában fekszik a mag közelében. A dynein családnak két fő ága van. Az axonemális dyneinek elősegítik a csillók és a flagella verését a mikrotubulusok gyors és hatékony csúszó mozgásával. Egy másik ág a citoplazmatikus dyneinek, amelyek megkönnyítik az intracelluláris rakományok szállítását. Az axonemális dynein 15 típusához képest csak két citoplazmatikus forma ismert.
a dynein motorok genomikai ábrázolása:
- gombák (élesztő): 1
- növények (Arabidopsis thaliana): 0
- rovarok (Drosophila melanogaster): 13
- Emlősök (emberi): 14-15
az állatokkal, gombákkal és nem vaszkuláris növényekkel ellentétben a virágos növények sejtjeiből hiányzik a dynein motor. Ezek azonban nagyobb számú különböző kinezint tartalmaznak. Ezen növényspecifikus kinezincsoportok közül sok a növényi sejtek mitózisának funkcióira szakosodott. A növényi sejtek abban különböznek az állati sejtektől, hogy sejtfaluk van. A mitózis során az új sejtfal a sejt közepén kezdődő sejtlemez kialakulásával épül fel. Ezt a folyamatot elősegíti a phragmoplast, a növényi sejtek mitózisára egyedülálló mikrotubulus tömb. A sejtlemez felépítéséhez és végső soron az új sejtfalhoz kinezinszerű motoros fehérjék szükségesek.
a növényi sejtosztódáshoz nélkülözhetetlen másik motoros fehérje a kinezinszerű kalmodulin-kötő fehérje (kcbp), amely egyedülálló a növényeknél, részben kinezin, részben miozin.