Tvärbindningsproteiner

Tvärbindningsproteiner är proteiner som binder två eller flera mål och därigenom bildar broar eller nätverk mellan molekyler eller strukturer. Inom cellbiologin används termen oftast om proteiner som kopplar olika polymerer eller cytoskelettskomponenter så att cytoskelettet och membranstrukturen sammanhålls och organiseras.

Inom cytoskelettet finns flera välkända tvärbindningsproteiner. Filamin A tvärbinder actinfilament till ett tredimensionellt nätverk. Alpha-actinin bildar parallella bundlar av actin och därigenom tydligt stabiliserar vissa strukturer. Spectrin bildar tillsammans med ankyrin ett membrannätverk under plasmamembranet och ger mekaniskt stöd. Plectin kopplar samman intermediära filament med actin och mikrofilament, och talin länkar integriner till actin cytoskelettet vid celladhesion.

Strukturellt är många tvärbindningsproteiner dimerer eller tetramerer och har flera bindningsdomäner som gör att de kan binda två eller flera partners samtidigt. De är ofta reglerbara genom kalciumhalt, fosforylering eller mekanisk belastning, vilket gör att kopplingarna kan förstärkas eller upplösas vid behov.

Funktionerna omfattar mekanisk förstärkning av vävnader, organisering av cytoskelettet under cellrörelse och migration samt påverkan på signaltransduktion genom att samla eller orientera receptorer och andra proteiner i specifika områden av cellen.

Associerade sjukdomar och forskning: Mutationer eller störningar i tvärbindningsproteiner kan bidra till muskuloskeletala, hudrelaterade eller neurologiska problem. Studier av deras struktur och dynamik, ofta med genetiska modeller och avancerad mikroskopi, bidrar till förståelsen av hur cellens infrastruktur upprätthålls under normala och stressiga förhållanden.