Ang Kinesin ay kumakatawan sa isang kumplikadong tiyak na motor proteins sa eukaryotic cells. Kasabay ng ibang motor proteins tulad ng dynein o myosin at iba pang mga istrukturang protina, ito ay kasangkot sa pagpupulong ng cytoskeleton. Naghahatid ito upang magdala ng macromolecules, vesicle, at cell organelles mula sa cytoplasm o nucleus patungo sa mga cell membrane.
Ano ang kinesin?
Ang mga kinesins ay isang pangkat ng motor proteins na may katulad na mga katangian at pag-andar. Binubuo ang mga ito ng dalawang mabibigat at dalawang magaan na kadena ng protina. Sa mabibigat na mga kadena ng protina ay ang ulo rehiyon, ang leeg, at ang bahagi ng buntot ng Molekyul. Ang mga kadena ng ilaw na protina ay nakakabit sa bahagi ng buntot. Naghahatid si Kinesin upang magdala ng mga cell organelles, vesicle at biomolecules kasama ang microtubules. Ang microtubules ay kumakatawan sa isang sistema ng mga riles na gawa sa protein tubulin, na palaging lumalaki mula sa nucleus patungo sa lamad ng cell. Ang lumalaking dulo ng microtubule ay tinatawag na plus end. Samakatuwid, ang kinesin ay nagdadala ng mga biochemical at cell organelles lamang sa direksyon ng plus end (anterograde transport). Ang transportasyon sa direksyon ng minus end (retrograde transport) ay sinenyasan ng isang komplikadong iba pang mga protina ng motor, dynein. Ang Kinesin ay umiiral bilang isang dimer. Sa loob ng istraktura ng quaternary ng protina, ang dalawang mabibigat at dalawang magaan na tanikala ay bumubuo ng isang kumplikadong protina, na walang covalent bond sa pagitan ng mga indibidwal na chain ng protina. Kaya, ang kinesin ay may dalawang mga domain ng motor (ulo mga domain) na responsable para sa paggalaw kasama ang microtubules.
Pag-andar, pagkilos, at tungkulin
Ang pangunahing pagpapaandar ng kinesin ay upang magdala ng mga bahagi ng cell at molecule mula sa loob ng cell patungo sa mga lamad ng cell. Kasama rito ang pag-aalis ng mga degraded na sangkap ng cellular mula sa cell, nagdadala enzymes para sa pagtatago, pagtatago hormones, nagdadala ng mga protina ng lamad mula sa lugar ng pagbubuo sa lamad, at higit pa. Ang mga sangkap ng senyales para sa komunikasyon sa pagitan ng mga cell ay dinadala din sa extracellular area. Halimbawa, sa mga neuron, ang mga neurotransmitter ay dinadala sa loob ng mga vesicle mula sa cell nucleus patungo sa mga axon at synapses. Mula doon, ginagamit ang mga neurotransmitter upang magpadala ng mga signal sa iba pang mga nerve cells. Ang mga vesicle, cell organelles o biomolecules ay nagbubuklod sa mga kinesin sa pamamagitan ng pagkonekta ng mga protina. Sa tulong ng dalawang mga domain ng motor (ulo), ang kinesin complex ay tumatakbo kasama ang microtubule. Sa proseso, ang umiiral na isa ulo ay paulit-ulit na inilabas sa pamamagitan ng paglipat ng enerhiya sa pamamagitan ng cleavage ng ATP sa ADP, habang ang pagbigkis ng iba pang ulo ng kinesin ay panatilihin nang una. Gayunpaman, ang hiwalay na rehiyon ng ulo ay agad na nagbubuklod muli sa isa pang may bisang lugar ng microtubule sa direksyon ng plus end, habang kasabay nito ang iba pang mga head domain detach sa ilalim ng cleavage ng ATP. Ang cleavage ng ATP sa ADP sa nagbubuklod na site ng kinesin sa microtubules ay nagreresulta sa pagbabago ng pagsasaayos ng buong kinesin complex, na nagpapalitaw sa lokomotion nito. Ang prosesong ito ay paulit-ulit hanggang sa maabot ng kinesin complex ang lamad ng cell. Sa patutunguhan, ang mga cell organelles o molecule na dadalhin ay naalis mula sa kinesin complex.
Pagbuo, paglitaw, mga katangian, at pinakamainam na mga halaga
Ang Kinesin ay matatagpuan sa lahat ng mga eukaryotic cell. Kabilang sa mga ito, mayroong iba't ibang mga protina ng kinesin. Gayunpaman, ang protina na kumplikado na ito ay maliit na nagbago sa mga filogeny ng eukaryotic na organismo sa functionally important head region. Ang pagpapaandar nito ay eksaktong kapareho sa mga unicellular eukaryote tulad ng amoebae tulad ng ito sa mga multicellular na organismo ng mga kaharian ng hayop at halaman. Naghahatid si Kinesin ng mga cell organelles at molecule patungo sa lamad ng cell. Ang pakikipag-ugnay ng kinesin at microtubules ay kumakatawan din sa isang unibersal na kababalaghan. Ang mga menor de edad na pagbabago ng genetiko ay nangyayari sa bahagi ng buntot ng kumplikadong protina. Ang rehiyon na ito ay tumutugon sa mga pagbabago ng mga sangkap na dapat na transported at dati natural na nakatali sa kinesin. Ang mga kinesins ay hindi nauugnay sa mga dynein, na nagsasaayos ng pagdadala ng mga molekula at mga molekular na complex mula sa cell membrane patungo sa nucleus. Gayunpaman, nauugnay ang mga ito sa myosin, kung saan, sa tulong ng aktin, ay responsable para sa paggalaw ng kalamnan at, sa loob ng cell, para sa maliit na mga ruta ng transportasyon ng mga cell organelles dahil sa magkatulad na mga pattern ng paggalaw.
Mga karamdaman at karamdaman
Sa pagsasama ng mga mutasyon sa kinesin complex, maaaring mangyari ang mga karamdaman ng intracellular transport. Sa mga karamdamang ito, mayroong isang kumplikadong mga karamdaman sa neurological na kilala bilang namamana na spastic paraplegias (HSP). Mayroong higit sa 50 iba't ibang mga uri ng karamdaman na ito, na ang lahat ay genetiko. Mas partikular, ang spastic spinal paralysis SPG 10 ay napag-aralan. Sa sakit na ito, ang isang pagbago ay nagreresulta sa hindi wastong paggawa ng isang kinesin complex na tinatawag na KIF5A. Ang ilang mga aktibong sangkap at cell organelles ay hindi naihatid nang tama at hindi na umabot sa lugar ng pagkilos. Ito ay partikular na mga aktibong sangkap na kinakailangan sa mga axon ng neurons. Ang mga kaukulang neurons ay lumala at hindi na maipadala nang tama ang mga salpok ng paggalaw. Ang sakit na ito ay may epekto sa binti pagpapaandar ng motor. Nagreresulta ito sa pagtaas ng spastic paralysis ng mga binti. Sa advanced na yugto ng sakit, ang apektadong pasyente ay nakasalalay sa isang wheelchair. Gayunpaman, ang spastic paraplegias ay isang pangkat ng maraming mga karamdaman na may katulad na mga sintomas. Ang mga ito ay batay sa iba't ibang mga mutasyon. Sa gayon, 48 na magkakaiba gene kilala ang loci ng HSP. Bilang karagdagan sa paghihigpit ng binti paggana ng motor, iba pang mga sintomas ng neurological ay maaari ring mangyari, depende sa sakit. Pinaghihinalaan na ang iba pang mga sakit na neurodegenerative ay sanhi din ng mga karamdaman sa transportasyon sa loob ng cell. Gayunpaman, kailangan ng karagdagang pananaliksik upang siyasatin ang eksaktong mga ugnayan. Sa ngayon, mayroong lumalaking katibayan na ang mga nerve cells sa partikular ay apektado kapag ang paggana ng kinesin ay nagambala. Kung hanggang saan ang iba pang mga cell ng katawan ay apektado ay hindi pa sapat na nalalaman.
