Actina este o proteină structurală care se găsește în toate celulele eucariote. Participă la asamblarea citoscheletului și a mușchiului.
Ce este actina?
Actina este o moleculă proteică cu o istorie de dezvoltare foarte veche. Ca proteină structurală, este prezentă în citoplasma fiecărei celule eucariote și în sarcomerul tuturor fibrelor musculare. Împreună cu microtubuli și filamente intermediare, formează citoscheletul fiecărei celule sub formă de filamente de actină. Este responsabil în comun de formarea structurii celulare și de mișcarea molecule și organite celulare din interiorul celulei. Același lucru se aplică coeziunii celulelor prin joncțiuni strânse sau joncțiuni aderente. În fibrele musculare, actina, împreună cu proteine miozină, troponină și tropomiozină, generează mușchi contracţii. 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-actina se găsesc în principal în citoplasma celulelor. Actina este o proteină foarte conservată, care apare cu variații foarte ușoare în secvența de aminoacizi în celulele eucariote unicelulare. La om, 10% din toate proteinele molecule în celulele musculare constau din actină. Toate celelalte celule conțin încă 1 până la 5% din această moleculă în citoplasmă.
Funcția, acțiunea și sarcinile
Actina îndeplinește funcții importante în celule și fibre musculare. În citoplasma celulei, ca componentă a citoscheletului, formează o rețea densă, tridimensională, care ține împreună structurile celulare. În anumite puncte din rețea, structurile se întăresc reciproc pentru a forma bombe de membrană, cum ar fi microvili, sinapselor sau pseudopodia. Joncțiunile aderente și joncțiunile strânse sunt disponibile pentru contactele celulare. În general, actina contribuie astfel la stabilitatea și forma celulelor și țesuturilor. În plus față de stabilitate, actina asigură și procese de transport în interiorul celulei. Acesta leagă strâns transmembrană importantă legată structural proteine astfel încât să rămână în proximitate spațială. Cu ajutorul miozinelor (motor proteine), fibrele de actină preiau și transportul pe distanțe scurte. De exemplu, veziculele pot fi transportate la membrană. Distanțele mai mari sunt acoperite de microtubuli cu ajutorul proteinelor motorii kinesin și dynein. În plus, actina asigură și motilitatea celulelor. Celulele trebuie să poată migra în interiorul corpului de mai multe ori. Acest lucru este valabil mai ales în timpul reacțiilor imune sau vindecarea ranilor, precum și în timpul mișcărilor generale sau al modificărilor formei celulelor. Mișcările se pot baza pe două procese diferite. În primul rând, mișcarea poate fi declanșată de o reacție de polimerizare direcționată și în al doilea rând, prin interacțiunea actină-miozină. În interacțiunea actină-miozină, fibrele de actină sunt structurate ca fascicule de fibrile care funcționează ca niște corzi de tracțiune cu ajutorul miozinei. Filamentele de actină pot forma excrescențe celulare sub formă de pseudopodii (filopodii și lamellipodii). În plus față de numeroasele sale funcții din interiorul celulei, actina este, desigur, responsabilă pentru contracția musculară atât a mușchilor scheletici, cât și a mușchilor netezi. Aceste mișcări se bazează și pe interacțiunea actină-miozină. Pentru a asigura acest lucru, multe filamente de actină sunt legate de alte proteine într-un mod foarte ordonat.
Formare, apariție, proprietăți și valori optime
După cum sa menționat mai devreme, actina se găsește în toate organismele și celulele eucariote. Este o componentă intrinsecă a citoplasmei și asigură stabilitatea celulară, ancorarea proteinelor legate structural, transportul pe distanțe scurte al veziculelor către membrana celularași motilitatea celulară. Fără actină, supraviețuirea celulară nu ar fi posibilă. Există șase variante de actină diferite, care sunt împărțite în trei variante alfa, o variantă beta și două variante gamma. Actinele alfa sunt implicate în formarea și contracția mușchilor. Beta-actina și gama-1-actina au o mare importanță pentru citoscheletul din citoplasmă. Gama-2-actină, la rândul său, este responsabilă pentru mușchiul neted și mușchiul intestinal. În timpul sintezei, se formează mai întâi actină globulară monomerică, cunoscută și sub numele de G-actină. Proteina monomerică individuală molecule la rândul său, se asamblează sub polimerizare pentru a forma F-actină filamentoasă. În timpul procesului de polimerizare, mai mulți monomeri globulari se combină pentru a forma o actină F. filamentoasă lungă. Atât ansamblul cât și demontarea lanțurilor sunt foarte dinamice. Aceasta înseamnă că schela de actină poate fi adaptată rapid la cerințele actuale. În plus, mișcările celulare sunt, de asemenea, asigurate de acest proces. Aceste reacții pot fi inhibate de așa-numiții inhibitori ai citoscheletului. Aceste substanțe sunt utilizate pentru a inhiba fie polimerizările, fie depolimerizările. Au semnificație medicinală ca medicamente in contextul chimioterapie.
Boli și tulburări
Deoarece actina este o componentă esențială a tuturor celulelor, multe modificări structurale cauzate de mutație conduce până la moartea organismului. Mutațiile genelor care codifică alfa-actinele pot provoca boli musculare. Acest lucru este valabil mai ales pentru alfa-1-actină. Datorită faptului că alfa-2-actina este responsabilă pentru mușchiul aortic, o mutație în ACTA2 genă poate provoca toracic familial anevrism aortic. ACTA2 genă codifică alfa-2-actina. Mutația ACTC1 genă pentru cauzele alfa-actinei cardiace dilatate cardiomiopatie. Mai mult, mutația ACTB ca genă care codifică beta-actina citoplasmatică poate provoca celule mari și celule B difuze limfom. Unele boală autoimună poate avea niveluri crescute de actină anticorpi. În special, acest lucru este valabil pentru autoimune ficat inflamaţie. Aceasta este o cronică hepatită asta duce la ficat ciroza pe termen lung. Aici se găsește un anticorp împotriva actinei musculare netede. In termeni de diagnostic diferentiat, cu toate acestea, autoimune hepatită nu este atât de ușor de distins de hepatita virală cronică. Asta pentru ca anticorpi împotriva actinei poate fi, de asemenea, stimulată într-o măsură mai mică în virale cronice hepatită.
