motoriproteiineja

Motoriproteiineja ovat ATP:n energiaa käyttävät proteiinit, jotka muuntavat kemiallisen energian mekaaniseksi työksi ja liikuttavat itseään sekä solun sisäisiä rakenteita ja kuormia cytoskeltonin filamenteilla. Ne ovat keskeisiä solun sisäisessä kuljetuksessa, orgaanisten kuormien siirtämisessä ja solujen jakautumisen sekä lihasliikkeen säätelyssä.

Pääjakso motoriproteiineista koostuu myosiineista sekä mikrotubulusten liikuttajista, kinesiinista ja dyneinista. Myosiinit kulkevat actiinifilamenttien varrella; tunnetuin esimerkki on myosiini II, joka muodostaa lihassäikeiden paksuja filamentteja ja mahdollistaa lihassupistuksen. Myosiinien aluihin kuuluu myös monia muita alalajeja, jotka kuljettavat solun osia ja säätelevät aktiinireittejä. Kinesiinit liikuttavat kuormia kohti mikrotubuluksen pluspäätä ja ovat usein prosessiorientoituneita kuljettajia, jotka kantavat vesikkeleita ja muita kuormia pitkin solua. Dyneinit siirtävät kuormia kohti mikrotubuluksen miinuspäätä ja muodostavat toisenlaisen retrogradisen kuljetusreitin, jota tarvitaan esimerkiksi solukohdassa tapahtuvaan organellien kohdistamiseen ja kromosomien liikuttamiseen jakautuessa.

Mekanismin ydin on motoridomain, joka sitoutuu filamenttiin ja hydrologoi ATP:tä. ATP:n sitoutuminen ja hydrolyysi aiheuttavat konformaatiomuutoksia, jotka johtavat voimansiirtoon ja askeleisiin. Sääteleminen tapahtuu useiden proteiinien ja fosforylaation sekä Ca2+-signaalien kautta, ja kuorman kiinnitys riippuu adaptereista ja komplekseista kuten dynactinista.

Tutkimus motoriproteiineista hyödyntää yksittäismolekyylitutkimuksia ja cryo-EM -rakennetta, jotka valottavat niiden mekaniikkaa ja vuorovaikutuksia solussa. Vauriot motoriproteiinien toiminnassa liittyvät neurodegeneratiivisiin ja lihassairauksiin sekä häiriöihin solun sisäisessä kuljetuksessa.