Dyneinbasierte

Dyneinbasierte Transportprozesse bezeichnen die zelluläre Bewegung von Vesikeln, Organellen, Proteinkomplexen und anderer Last entlang Mikrotubuli, die von Dynein-Motorproteinen angetrieben wird. Dynein wandert dabei in Richtung des Mikrotubulus-Minusendes, während gegenüberliegende Kinesine in Richtung der Plusenden ziehen. Zwei Hauptklassen werden unterschieden: das cytoplasmatische Dynein-1, das primär intrazelluläre Transportwege steuert, und axonemales Dynein, das in Cilien und Flagellen für deren Bewegungen verantwortlich ist.

Der Dynein-Motor ist ein großes, mehrgliedriges Protein-Komplex, der schwere Ketten, Zwischenketten und Leichtketten umfasst. Die schweren Ketten beherbergen die AAA+-ATPase-Domänen, die durch ATP-Hydrolyse Konformationsänderungen erzeugen und so Kraft erzeugen, die zu einem Steppprozess führt. Die Aktivität wird durch Hilfsproteine wie Dynactin und verschiedene Adaptorproteine reguliert, die Dynein mit Cargo verknüpfen und dessen Prozessivität erhöhen. Die Koordination von dynein- und kinesin-aktivierten Transportwegen ermöglicht bidirektionale Bewegungen innerhalb der Zelle.

Dyneinbasierte Transportsysteme erfüllen zentrale Funktionen, darunter die retrograde Transport von Signalen und Organellen in Nervenzellen, Positionierung des Golgi-Komplexes, Organellen- und Lysosomentathreibung sowie die Mitose und die Organisation des Spindels. Dysfunktionen in Dynein-Systemen können mit Entwicklungsstörungen, neurodegenerativen Erkrankungen und Zilienkrankheiten in Verbindung gebracht werden. In der Forschung dienen dyneinbasierte Systeme zur Untersuchung intrazellulärer Logistik und werden in vitro oft rekonstruiert, um Motorik und Regulation besser zu verstehen.