kinezinskog predstavlja kompleks određenih motornih proteina u eukariotskim stanicama, a osim ostalih motornih proteina poput dinineina ili miozina i drugih strukturnih proteina, uključen je u izgradnju citoskeleta. Koristi se za transport makromolekula, vezikula i staničnih organela iz citoplazme ili jezgre do stanične membrane.
Što je kinezin?
Kinezini su skupina motornih proteina sličnih svojstava i funkcija. Sastoje se od dva teška i dva lagana proteinska lanca.Predio glave, vrat i repni dio molekule nalaze se na teškim lancima proteina.
Lagani proteinski lanci pričvršćuju se na rep. Kinesin se koristi za transport staničnih organela, vezikula i biomolekula duž mikrotubula. Mikrotubule predstavljaju željeznički sustav sastavljen od proteinskog tubulina, koji uvijek raste iz stanične jezgre prema staničnoj membrani. Rastući kraj mikrotubule naziva se takozvani plus kraj. To znači da kinezin transportira biološke tvari i stanične organele samo u smjeru plus kraja (anterogradni transport).
Transport u smjeru minus kraja (retrogradni transport) uzrokovan je kompleksom drugih motornih proteina, dinineinom. Kinesin je u obliku dimera. Kao dio četvrtaste strukture proteina, dva teška i dva lagana lanca tvore proteinski kompleks koji nema kovalentne veze između pojedinih proteinskih lanaca. Kinesin ima dvije motoričke domene (glave domena) koje su odgovorne za kretanje duž mikrotubula.
Funkcija, efekt i zadaće
Glavni zadatak kinezina je transport stanica i molekula iz stanice u staničnu membranu. Između ostalog, degradirane ćelijske komponente uklanjaju se iz stanice, izlučuju enzime, oslobađaju se hormoni, membranski proteini se od mjesta sinteze dovode u membranu i još mnogo toga.
Signalne tvari za komunikaciju između stanica također se prevoze u izvanćelijsko područje. Na primjer, u neuronima, neurotransmiteri se prenose unutar vezikula iz staničnog jezgra u smjeru aksona i sinapsi. Odatle se signali prenose u druge živčane stanice uz pomoć neurotransmitera. Vezikule, stanične organele ili biomolekule vežu se na kinezine povezivanjem proteina. Uz pomoć dviju motornih domena (glava), kinezin kompleks prolazi duž mikrotubule. Vezanje jedne glave opetovano se prekida s prijenosom energije cijepanjem ATP-a na ADP, dok se vezanje druge glave kinezina u početku zadržava.
Odvojena regija glave, međutim, odmah se ponovo veže za drugo mjesto vezanja mikrotubula u smjeru plus kraja, a istodobno se druga domena glave otapa, dok dijeli ATP. Cijepanje ATP-a na ADP na mjestu vezanja kinezina na mikrotubulima dovodi do promjene konformacije cijelog kinezinskog kompleksa, što pokreće njegovo kretanje. Taj se postupak ponavlja sve dok kinezin kompleks nije stigao do stanične membrane. Na odredištu se stanične organele ili molekule koje se prevoze odvojene od kinezinskog kompleksa.
Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
Kinesin se nalazi u svim eukariotskim stanicama. Postoje razni proteini kinezina. Međutim, ovaj se proteinski kompleks u plemenskoj povijesti eukariotskih organizama teško promijenio u funkcionalno važnoj regiji glave. Njegova funkcija u jednoćelijskim eukariotima poput amebe potpuno je ista kao u višećelijskim organizmima životinjskog i biljnog kraljevstva. Kinesin prenosi stanične organele i molekule prema staničnoj membrani. Interakcija kinezina i mikrotubula također je univerzalni fenomen.
U repnom dijelu proteinskog kompleksa događaju se manje genetske promjene. Ovo područje reagira na promjenjive komponente koje se moraju prije transportirati i prirodno vezati za kinezin. Kinezini nisu povezani s dininima, koji organiziraju transport molekula i molekularnih kompleksa od stanične membrane prema staničnoj jezgri. Međutim, postoje srodni odnosi s miozinom, koji je uz pomoć aktina odgovoran za kretanje mišića, a unutar stanice za male transportne putove staničnih organela zbog sličnih obrazaca kretanja.
Bolesti i poremećaji
Mutacije u kompleksu kinezina mogu dovesti do poremećaja unutarćelijskog transporta. U kontekstu ovih poremećaja poznat je kompleks neuroloških bolesti koje se nazivaju nasljednom spastičkom paraplegijom (HSP).
Postoji preko 50 različitih vrsta ovog stanja, a svi su genetski. Spasticistična spinalna paraliza SPG 10 detaljnije je ispitana. Kod ove bolesti mutacija dovodi do nepravilne proizvodnje kinezinskog kompleksa zvanog KIF5A. Neki aktivni sastojci i stanične organele transportiraju se pogrešno i više ne stižu do mjesta djelovanja. To su posebno aktivne tvari koje su potrebne u aksonima neurona. Odgovarajući neuroni degeneriraju i više ne mogu pravilno prenositi impulse pokreta.
Ovaj poremećaj utječe na motoričke sposobnosti nogu. To dovodi do sve veće spastične paralize nogu. U naprednim fazama bolesti pogođeni pacijent ovisan je o invalidskim kolicima. Međutim, spastična paraplegija je skupina nekoliko bolesti sa sličnim simptomima. Temelje se na različitim mutacijama. Poznato je 48 različitih HSP gena. Osim ograničenja motoričkih sposobnosti nogu, mogu se pojaviti i drugi neurološki simptomi ovisno o bolesti.
Vjeruje se da su i druge neurodegenerativne bolesti uzrokovane transportnim poremećajima unutar stanice. No potrebna su dodatna ispitivanja kako bi se istražili točni odnosi. Do sada raste svijest da su posebno oštećene živčane stanice kada je funkcija kinezina oslabljena. Koliko su druge tjelesne stanice pod utjecajem, još uvijek nema dovoljno znanja.
