aktiinipolymerisaatioon

Aktiinipolymerisaatio on prosessi, jossa G-aktiinimonomeerit liittyvät toisiinsa muodostaen F-aktiinifilamentteja. Monomeerien liittyminen filamentin pluspäähän tapahtuu ATP:n energian avulla, ja filamenteihin kuuluvan ATP:n hydrolyysi seuraa. Filamentti on dynaaminen rakenne, jonka muodostuminen ja hajoaminen mahdollistavat solun sytoskeletonin muokkauksen.

Prosessi etenee kolmessa päävaiheessa: nukleaatio, elongation ja tasapainotila. Nukleaatio on yleensä hidain vaihe, jossa muutama monomeeri muodostaa pienen, stabiloituneen complexin. Elongationa filamentin pituus kasvaa nopeasti, pääasiassa pluspäähän, ja uudet monomeerit liittyvät ATP-aktiinina. ATP:n hydrolyysi heikentää sidoksia, ja miinuspäässä tapahtuva depolymerisaatio ylläpitää tasapainon, mikä voi ilmetä treadmilling-ilmiönä.

Polymerisaatiota säätelevät useat aktiinia sitovat proteiinit (ABP:t). Profilin ja thymosin beta-4 hallinnoivat G-aktiinin saatavuutta. Arp2/3-kompleksi aloittaa haarautuneita verkostoja, kun taas Formiin mahdollistaa pitkien, epähaarautuneiden filamenteiden kasvun. CapZ ja muut pluspäähden kytkimet estävät liiallista kasvua; cofilin ja gelsolin nopeuttavat hajoamista ja uudelleenjärjestelyä. ABP:t muovaavat verkoston rakennetta ja dynaamisuutta solun tarpeiden mukaan.

Aktiinipolymerisaatio on keskeinen solujen liikkuvuudelle, endosytoosille ja jakautumiselle. Lamellipodit ja filopodit sekä sytoskeletonin remodelointi nojaavat sen dynaamiseen säätelyyn. Laboratoriossa polymerisaatiota mitataan ja mallinnetaan usein erilaisilla menetelmillä, ja sen virheet liittyvät useisiin sairauksiin sekä patogeenien liikkeeseen.