モータータンパク質

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細胞骨格を運動に利用するモータータンパク質は、基質に基づいてマイクロフィラメントまたは微小管の二つのカテゴリに分類される。 ミオシンのようなアクチンモーターはアクチンとの相互作用を介してマイクロフィラメントに沿って移動し、ダイニンやキネシンのような微小管モーターはチューブリンとの相互作用を介して微小管に沿って移動する。

微小管モーターには、細胞内の微小管ケーブルに沿って”歩く”方向に応じて、プラスエンドモーターとマイナスエンドモーターの二つの基本的なタイプがあります。

アクチンモータース編集

ミオシン編集

ミオシンは、ATPの形で化学エネルギーを機械エネルギーに変換し、力と運動を生成するアクチンモータータンパク 最初に同定されたミオシン、ミオシンIIは、筋肉収縮を生成するための責任があります。 ミオシンIIは、モーターヘッドと2つの軽鎖を持つ2つの重鎖から形成される細長いタンパク質です。 各ミオシンヘッドにはアクチンとATP結合部位が含まれています。 ミオシンの頭部はアクチンフィラメントのプラスの端の方に歩くためにエネルギーを提供するATPを結合し、加水分解します。 ミオシンIIは、細胞分裂の過程においても重要である。 例えば、非筋肉ミオシンIIバイポーラの太いフィラメントは、細胞質分裂の間に細胞を2つの娘細胞に分割するのに必要な収縮力を提供する。 ミオシンIIに加えて、他の多くのミオシン型は、非筋肉細胞の様々な動きに関与している。 例えば、ミオシンは、細胞内の組織化および細胞表面におけるアクチンに富む構造の突出に関与している。 ミオシンVは小胞およびオルガネラ輸送に関与している。 ミオシンXIは細胞質ストリーミングに関与しており、細胞内のマイクロフィラメントネットワークに沿った動きは、細胞小器官および細胞質が特定の方向 ミオシンの18の異なるクラスが知られています。

ミオシンモーターのゲノム表現:

  • 菌類（酵母）：5
  • 植物（シロイヌナズナ）：17
  • 昆虫（ショウジョウバエ）：13
  • 哺乳類（ヒト）：40
  • クロマドレア（線虫c.elegans）: 15

微小管motorsEdit

KinesinEdit

Kinesinsは、順行運動に微小管トラックを使用する関連するモータータンパク質のグループです。 それらは、細胞分裂中の有糸分裂および減数分裂染色体分離における紡錘体形成に不可欠であり、真核細胞内のミトコンドリア、ゴルジ体、および小胞を往復させることにも関与している。 キネシンは、活性モーターごとに二つの重鎖と二つの軽鎖を有する。 重鎖中の2つの球状ヘッドモータードメインは、ATP加水分解の化学エネルギーを機械的な働きに変換して微小管に沿って移動することができる。 貨物が輸送される方向は、キネシンのタイプに応じて、プラスエンドまたはマイナスエンドに向かっている可能性があります。 一般に、N末端のモータードメインを持つキネシンは、細胞周辺に位置する微小管のプラス端に向かって貨物を移動し、C末端のモータードメインを持つキネシンは、核に位置する微小管のマイナス端に向かって貨物を移動する。 14種類のキネシンファミリーが知られており、これらのファミリーに分類することができないいくつかの追加のキネシン様タンパク質が知られている。

キネシンモータのゲノム表現:

  • 真菌（酵母）：6
  • 植物（シロイヌナズナ）：61
  • 昆虫（ショウジョウバエ）：25
  • 哺乳類（ヒト）：25
  • ): 45

DyneinEdit

Dyneinは逆行スライド運動が可能な微小管モーターです。 ダイニン複合体はキネシンやミオシンモーターよりもはるかに大きく複雑である。 ダイニンは、2つまたは3つの重鎖と、多数の可変数の関連する軽鎖から構成されている。 ダイニンは、核の近くの微小管組織中心にある微小管のマイナス端に向かって細胞内輸送を駆動する。 ダイニン家は二つの主要な枝を持っています。 軸索dyneinsは、微小管の迅速かつ効率的なスライド運動によって繊毛と鞭毛の鼓動を促進します。 別の分岐は、細胞質ダイニンであり、細胞内貨物の輸送を促進する。 15種類の軸索ダイニンと比較して、二つの細胞質形態のみが知られている。

ダイニンモーターのゲノム表現:

  • 真菌（酵母）：1
  • 植物（シロイヌナズナ）：0
  • 昆虫（ショウジョウバエ）：13
  • 哺乳類（ヒト）：0
  • 昆虫（ショウジョウバエ）：13
  • 昆虫（ヒト）：13
  • 昆虫（ヒト）：13

植物特異的モーター編集

動物、真菌および非維管束植物とは対照的に、顕花植物の細胞はダイニンモーターを欠いている。 しかし、それらにはより多くの異なるキネシンが含まれています。 これらの植物特異的キネシン基の多くは、植物細胞の有糸分裂の間の機能に特化している。 植物細胞は、細胞壁を有する点で動物細胞とは異なる。 有糸分裂の間、新しい細胞壁は、細胞の中心から始まる細胞板の形成によって構築される。 このプロセスはphragmoplast、植物細胞の有糸分裂に独特な微小管の配列によって促進されます。 細胞板と最終的に新しい細胞壁の構築には、キネシン様のモータータンパク質が必要です。

植物細胞分裂に不可欠なもう一つのモータータンパク質は、キネシン様カルモジュリン結合タンパク質（KCBP）であり、植物や一部のキネシンや一部のミオシンに特有のものである。