actina

actina este o proteină structurală care se găsește în toate celulele eucariote. Participă la structura citoscheletului și a mușchilor.

Ce este actina

Actina este o moleculă proteică din punct de vedere evolutiv foarte veche. Ca proteină structurală, este conținută în citoplasma fiecărei celule eucariote și în sarcomerele tuturor fibrelor musculare.

Împreună cu microtubulii și filamentele intermediare, formează citoscheletul fiecărei celule sub formă de filamente de actină. Este responsabil în comun pentru formarea structurii celulare și mișcarea moleculelor și a organelelor celulare în interiorul celulei. Același lucru este valabil și pentru coeziunea celulelor prin joncțiuni strânse sau joncțiuni adherens. În fibrele musculare, actina, împreună cu proteinele miozină, troponină și tropomiozină, creează contracții musculare.

Actina poate fi împărțită în cele trei unități funcționale alfa-actină, beta-actină și gamma-actină. Alfa-actina este componenta structurală a fibrelor musculare, în timp ce beta și gamma-actină se găsesc în principal în citoplasma celulelor. Actina este o proteină foarte conservată, care apare în celulele eucariote unicelulare cu deviații foarte mici în secvența de aminoacizi. La om, 10 la sută din toate moleculele de proteine ​​din celulele musculare constau din actină. Toate celelalte celule conțin în continuare 1 - 5% din această moleculă în citoplasmă.

Funcție, efect și sarcini

Actina îndeplinește funcții importante în celule și fibre musculare. În citoplasma celulei, ca parte a citoscheletului, ea formează o rețea densă, tridimensională, care ține structurile celulare împreună.

În anumite puncte din rețea, structurile se întăresc pentru a forma umflături de membrană, cum ar fi microvilli, sinapsele sau pseudopodia. Adherens Junctions și Tight Junctions sunt disponibile pentru contactele celulare. În general, actina contribuie la stabilitatea și forma celulelor și țesuturilor. Pe lângă stabilitate, actina asigură și procesele de transport în interiorul celulei. Se leagă de proteine ​​transmembrane importante legate structural, astfel încât acestea să rămână în imediata apropiere. Cu ajutorul miozinelor (proteine ​​motorii), fibrele de actină efectuează și transportul pe distanțe scurte.

De exemplu, veziculele pot fi transportate la membrană. Microtubulele sunt prelungite cu ajutorul proteinelor motorii kinesina și dyneina. Actina asigură, de asemenea, mobilitatea celulară. Celulele trebuie să poată migra în interiorul corpului în multe ocazii. Aceasta se aplică în special reacțiilor imune sau vindecării rănilor, precum și mișcărilor generale sau modificărilor formei celulelor. Mișcările se pot baza pe două procese diferite. Pe de o parte, mișcarea poate fi declanșată printr-o reacție de polimerizare direcționată și, pe de altă parte, prin interacțiunea actină-miozină.

În interacțiunea actină-miozină, fibrele de actină sunt construite ca niște fascicule de fibrilă care funcționează ca niște funii de tragere cu ajutorul miozinei. Filamentele de actină pot provoca depășiri celulare sub formă de pseudopodie (filopodia și lamelipodia). În plus față de diversele sale funcții în interiorul celulei, actina este, desigur, responsabilă pentru contracția mușchilor atât a mușchilor scheletici, cât și a celor netede. Aceste mișcări se bazează și pe interacțiunea actină-miozină. Pentru a asigura acest lucru, multe filamente de actină sunt legate cu alte proteine ​​într-o manieră foarte ordonată.

Educație, apariție, proprietăți și valori optime

După cum am menționat deja, actina se găsește în toate organismele și celulele eucariote. Este o parte inerentă a citoplasmei și asigură stabilitatea celulelor, ancorarea proteinelor înrudite structural, transportul pe distanțe scurte a veziculelor la membrana celulară și motilitatea celulară. Fără actină, celula nu ar putea supraviețui. Există șase variante diferite de actină, care sunt împărțite în trei variante alfa, o variantă beta și două variante gamma.

Actinele alfa sunt implicate în dezvoltarea și contracția mușchilor. Beta-actina și gama-1-actină au o importanță deosebită pentru citoscheletul din citoplasmă. Gamina-2-actină, la rândul său, este responsabilă de mușchii netezi și de intestin. În timpul sintezei, se formează inițial actină globulară monomerică, care este cunoscută și sub numele de G-actină. Moleculele individuale de proteine ​​monomerice, la rândul lor, polimerizează pentru a forma o actină F filamentară.

În timpul procesului de polimerizare, mai mulți monomeri sferici se combină pentru a forma o actină F lungă, asemănătoare cu fir. Atât construcția, cât și defalcarea lanțurilor sunt foarte dinamice. În acest fel, cadrul actinei poate fi adaptat rapid la cerințele actuale. În plus, acest proces asigură și mișcări celulare. Aceste reacții pot fi inhibate de așa-numiții inhibitori cito-scheletici. Cu aceste substanțe, fie polimerizările, fie depolimerizările sunt inhibate. Acestea au o importanță medicală ca medicamente în contextul chimioterapiei.

Boli și tulburări

Deoarece actina este o componentă esențială a tuturor celulelor, multe modificări structurale cauzate de mutații duc la moartea organismului. Mutațiile genelor pentru alfa actine pot provoca afecțiuni musculare. Acest lucru este valabil în special pentru alfa-1-actină.

Datorită faptului că alfa-2-actină este responsabilă pentru mușchii aortici, poate apărea un anevrism aortic toracic familial dacă gena ACTA2 este mutată. Codurile genice ACTA2 pentru alfa-2-actină. O mutație a genei ACTC1 pentru alfa actină cardiacă determină cardiomiopatie dilatată. Mai mult, o mutație a ACTB ca genă pentru beta-actină citoplasmatică poate provoca limfom cu celule B cu celule mari și difuze. Unele boli autoimune pot avea niveluri ridicate de anticorpi cu actină.

Acest lucru se aplică în special inflamațiilor hepatice autoimune. Este un curs cronic de hepatită, care duce la ciroză hepatică pe termen lung. Aici se găsește un anticorp împotriva actinei musculare netede. În ceea ce privește diagnosticul diferențiat, hepatita autoimună nu este atât de ușor de diferențiat de hepatita cronică virală. Deoarece în hepatita cronică virală, anticorpii împotriva actinei pot fi, de asemenea, stimulați într-o măsură mai mică.