Dynein

Dynein je motorni protein koji prvenstveno osigurava pokretljivost cilija i flagela. Stoga je važna unutarnja stanična komponenta cilijanog epitela, muške sperme, eustahijeve cijevi i bronha ili maternice. Mutacija različitih gena može narušiti funkciju dinineina.

Što je dynein?

Zajedno s miozinom, kinezinom i prestinom, citoskeletni protein dinin tvori skupinu motornih proteina. Alosterni motorni proteini odgovorni su za transport tereta poput staničnih organela ili vezikula unutar stanica.

Spadaju među unutarćelijske proteine ​​i zahvaljujući motornoj domeni mogu se vezati za proteinsku mrežu. Vaša repna domena ima mjesto vezanja za opterećenja. Dynein obično tvori dimere iz dva monomera. Vežu se na mikrotubule, tj. Tubularne niti napravljene od proteina. Mikrotubule se obično prenose iz stanične membrane u stanično jezgro. Dynein ima nekoliko podvrsta. Neki od njih se javljaju isključivo u aksonemi cilija i flagela. Zajedno s kinezinom, dinin je dio mikrotubulastih citoskeleta.

Flagela i pokretni cilija postaju pokretni i orijentacijski dijelovi kroz Dynein. Razni geni kodiraju dynein na biomolekularnoj osnovi. Geni DNAL1, DNAI1, DNAH5 i DNAH11 su, na primjer, među kodirajućim genima.

Funkcija, efekt i zadaće

Kao i svi motorni proteini, Dynein je transportnik koji prevozi vezikule i ostvaruje druge procese transporta i pokreta. Područje glave molekule veže se za mikrotubule. Repni dio može komunicirati s lipidnim membranama.

U području glave, dinin se može vezati i hidrolizirati adenozin trifosfat (ATP) u dvije domene. Na taj se način molekule opskrbljuju energijom koja im je potrebna za transportne procese. Hidroliza odgovara cijepanju kemijskih spojeva dodavanjem molekule vode. Dipolni karakter molekule H2O uzrokuje odvajanje tvari. Svaki dininin kompleks prvo veže molekulu za sebe. Zatim teče duž mikrotubule zahvaljujući prethodno dobivenoj energiji. Promet je usmjeren prijevoz. Dynein može migrirati samo na mikrotubuli prema minus kraju.

Dyneini prenose svoj naboj s periferije plazma membrane u centar za mikrotubule u blizini stanične jezgre. Ova vrsta transporta također se naziva retrogradni prijevoz. Motorni protein kinezin odgovoran je za suprotni transport. Neki virusi koriste transportne procese motornih proteina da bi došli do jezgre stanica, na primjer herpes simplex. Budući da se dinin istodobno može vezati za membrane lipida i mikrotubule, dininin povezuje unutarnje stanične vezikule s citoskeletom i provodi konformacijske promjene ovisne o ATP-u na njima, prenoseći strukturu proteina na negativni kraj niti.

Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti

Dynein nastaje u cilijama plazma membrane. Na svakom A-tubulu, cilija nosi parove struktura sličnih kraku, poznate i kao dynein ruke, orijentirane prema B-tubulu susjednog dubleta. Osim konformacijskih promjena, Dynein uglavnom pomiče cilija i flagela. Ciliji su posebno dodijeljeni vitalni zadaci, jer osiguravaju rad mnogih organa. U skladu s tim, pojava dinineina u ljudskom organizmu je učestala.

Motorni protein nalazi se, na primjer, u epitelu maternice, u bronhijima ili u repu sperme. Cililirani epitel pluća, ušna truba ili nosna sluznica paranazalnih sinusa također ovise o Dyneinu. Konačno, molekula je ključna komponenta za sve epitele koji nose ciliat. Formiranje motornog proteina započinje na biomolekularnoj razini. Ovdje različiti geni kodiraju protein citoskeleta i održavaju njihove funkcije tijekom embrionalne faze.

Bolesti i poremećaji

Genetska oštećenja kodirajućih gena za Dynein uzrokuju sindrom Kartagenerovog sindroma. Naime, mutacije DNAL1, DNAI1, DNAH5 i DNAH11 do sada su povezane s bolešću.

Funkcija cilijarnog epitela poremećena je mutacijom. Kartagenerov sindrom naziva se i primarna cilijarna diskinezija i može se naslijediti kao autosomno recesivna osobina. Diskinezija cilija odgovara odsutnosti ili gubitku funkcije dyneinskih ruku. Kao rezultat gubitka funkcije, pokretljivost cilija je ograničena ili nije dostupna. Kod primarne cilijarne diskinezije klinička slika utječe na sve cilijarne stanice u tijelu. Ni stanice bronhijalnog epitela, ni stanice eustahijeve tube ni paranazalnih sinusa ne rade dovoljno. Usmjereni udar cilijata već nije prisutan u embrionalnoj fazi.

Otprilike polovica svih oboljelih pati od anomalija u položaju brojnih unutarnjih organa. Obično postoji takozvani situs inversus. Muškarci pate od diskezije sperme koja je povezana s neplodnošću. Na žene može utjecati i neplodnost jer su cilija unutar maternice tuba nepokretna. Zbog oštećenog mukocilijarnog čišćenja nastaju opstrukcije ili infekcije dišnih putova. Ponavljajući bronhitis, rinitis ili sinusitis uobičajeni su simptomi.

Kako bolest napreduje, često se formira bronhiektazija. Funkcionalnost cilija može se provjeriti pomoću cilia testa. Ne postoji kauzalna terapija. Barem se simptomi poput zadržavanja respiratornih sekreta sada mogu suzbiti. Običan unos tekućine, primjena mukolitika i udisanje β2-simpatomimetika spadaju u najvažnije mogućnosti liječenja.