Aktinbindningsställen

Aktinbindningsställen är regioner på aktinfilament eller på aktinmonomerer där olika aktinbindande proteiner (ABP) binder och därigenom reglerar polymerisation, stabilitet och organisering av cytoskelettet. Aktin cirkulerar mellan monomerer (G-aktin) och polymerer (F-aktin) och ABP-bindningar påverkas av vad varje aktinpartikel bär i form av ATP eller ADP. Bindningarna är dynamiska och anpassas efter cellens behov, till exempel vid migration, formförändringar och vesikulär transport.

Barbed end (+) och pointed end (-) är två särskilda ändar av ett aktinfilament där snabb tillväxt respektive avveckling kan ske. Barbed end kan blockeras av capsändproteiner som CapZ i muskelceller, medan pointed end ofta caps av tropomodulin. Profilin binder G-aktin och underlättar tillsats till barbed end, medan Thymosin beta-4 hindrar polymerisation genom att hålla G-aktin inaktivt.

Längs filamentets yta finns också flera bindningsställen för ABP som reglerar filamentets övergripande struktur. Tropomyosin täcker längs aktinfilamentet och skyddar mot severing samt reglerar tillgången för andra proteiner. Cofilin (ADF/cofilin) binds ADP-aktin i F-aktin och ökar filamentets twist samt främjar severing och turnover. Arp2/3-komplexet binder sidorna av befintliga filamentskap och initierar förgrenade nätverk, medan forminer katalyserar nucleation och processiv elongation vid barbed end.

Korsbindning och nätverksbildning styrs av proteiner som α-aktinin, fimbrin (fibrin), fascin och filamin, vilka kors-länkar och stabiliserar nätverk eller buntar beroende på cellens behov. Aktinbindningsställen är därför centrala för cellrörelse, endocytos och muskelkontraktion. Deras funktion regleras av signaler som Ca2+, fosforylering och pH-nivåer.