MYOSIN: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, URI AT PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2025

Ang myosin ay isang molekular na motor, proteinaceous, magagawang lumipat sa mga filament ng actin sa cytosol. Ang enerhiya na nagtutulak ng paggalaw ng myosin ay nagmula sa hydrolysis ng ATP. Dahil dito, ang myosin ay madalas na tinukoy bilang isang electrochemical enzyme.

Sa mga eukaryotes, ang myosin ay isang masaganang protina. Mayroong iba't ibang mga klase ng myosin, na naka-encode ng isang pamilya ng mga gen. Sa lebadura, 5 mga klase ang nakikilala, habang sa mga mamalia ang dose-dosenang inilarawan.

Pinagmulan: David Richfield (Gumagamit: Slashme) Kapag ginagamit ang imaheng ito sa mga panlabas na gawa, maaari itong mabanggit tulad ng sumusunod: Richfield, David (2014). "Medikal na gallery ni David Richfield". WikiJournal ng Medisina 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.009. ISSN 2002-4436.

Ang Myosin ay may malawak na iba't ibang mga pag-andar. Ang Myosin I, kasama ang actin, ay nakikilahok sa paggalaw ng mga keratocytes.

Ang Myosin II ay nagbibigay ng katigasan sa lamad ng plasma, nakikilahok sa cytokinesis at pag-urong ng kalamnan. Parehong myosins I at II ay nakikipagtulungan sa paglilipat ng cell. Ang Myosins I at V ay nagdadala ng transportasyon ng vesicle kasama ang mga filament ng actin.

Istraktura

Sa mga mikropono ng elektron, ang karaniwang istraktura ng myosin isoforms ay may tatlong mga domain: ulo, leeg, at buntot. Sa pamamagitan ng hydrolysis na may chymotrypsin, ang isang segment na binubuo ng ulo at leeg, na tinatawag na mabigat na meromyosin (HMM), at isang segment ng buntot, na tinatawag na light meromyosin (LMM) ay nakuha.

Ang head domain ay ang N-terminal na dulo ng mabibigat na kadena, at ang domain ng buntot ay ang C-terminal na dulo ng light chain.

Ang mga klase ng myosin ay maaaring maiiba sa bilang ng mga polypeptide chain na bumubuo nito, at ang kasaganaan at klase ng light chain na nakakabit sa leeg.

Ang Myosin Mayroon akong chain polypeptide, na bumubuo ng isang ulo at ang buntot nito ay kulang sa mga rehiyon ng alpha-helical. Habang ang myosins ko at V ay mayroong dalawang polypeptide chain, at samakatuwid ay bumubuo ng dalawang ulo at isang buntot, kung saan ang mga alpha-helical chain na coiled upang bumuo ng isang istraktura na tulad ng baras.

Ang Myosins ko at V ay may mga site na nagbubuklod para sa kalinisan, na nag-regulate at nagbubuklod sa Ca ⁺² , sa mga light chain. Ang Myosin ay itinatali ko ang Ca ⁺² sa mga light chain, ngunit ginagawa ito sa ibang paraan kaysa sa kalakal.

katangian

Sa antas ng mekanismo, ang mga myosins ay may tatlong katangian, lalo na:

- Ang ulo ng myosin ay ang domain ng motor na sumusulong sa mga hakbang na diskrete: Ang unyon ng ulo ng myosin sa isang filament ng actin, ang pagkagusto nito at kasunod na paghihiwalay ay gumagawa ng paggalaw ng myosin. Ang prosesong ito ay paikot at nakasalalay sa ATP.

- Pagbabago ng pagbabago: ang hydrolysis ng isang molekulang ATP ay kaisa sa bawat hakbang ng isang molekula ng myosin, sa pamamagitan ng mga antas ng pagpapalakas at paghahatid. Ito ay nagsasangkot ng mga malalaking pagbabago sa pagsasaayos sa myosin.

Ang unang antas ng pagpapalakas ay ginawa ng pagkawala ng gamma-phosphate group ng ATP, na nagpapahintulot sa isang muling pagsasaayos ng mga elemento ng istruktura sa site na nagbubuklod ng ATP. Ang pagbabagong ito ay nakaayos sa mga pagbabago sa istruktura sa site na nagbubuklod ng actin.

Ang pangalawang antas ng pagpapalakas ay nagsasangkot ng komunikasyon ng pagbabago ng conformational sa aktibong site sa mga sangkap na istruktura ng terminal ng carboxyl.

- Direksyonidad: ang myosins ay natagpuan na magkaroon ng isang polarity, o reverse direksyon, patungo sa (+) pagtatapos ng actin filament. Ang konklusyon na ito ay nagmula sa mga eksperimento na slippage ng actin filament, gamit ang fluorescence light mikroscope.

Mga Tampok

Ang Myosin, kasama ang actin, ay nakikilahok sa pag-urong ng kalamnan, pagdikit ng cell, cytokinesis, paghihigpit ng mga cortical membranes at ang pag-aalis ng ilang mga vesicle, bukod sa iba pang mga pag-andar.

Ang mga depekto sa myosin ay maaaring makagawa ng mga kondisyon ng pathological. Halimbawa, ang mga depekto sa myosins I at V ay nauugnay, ayon sa pagkakabanggit, sa myosin myopathies at mga pigmentation disorder (Griscelli syndrome). Samantalang ang mga karamdaman sa myosin VI isoforms ay nagiging sanhi ng pagkawala ng pandinig.

Pagpapaliit ng kalamnan

Ang functional at istruktura yunit ng kalamnan ng kalansay ay ang sarcomere. Sa panahon ng pag-urong ng kalamnan, ang haba ng sarcomere ay umaabot sa 30% ng orihinal na haba nito.

Ang mga sarcomeres ay binubuo ng makapal na mga filament ng myosin at manipis na mga filament ng actin na isinaayos sa isang kumplikadong paraan. Sa pangkalahatan, ang mga ulo ng myosin ay matatagpuan sa malalayong mga dulo ng filament at ang kanilang mga buntot patungo sa gitna ng sarcomere, at ang samahan ay bipolar.

Para mangyari ang pag-urong ng kalamnan, ang mga ulo ng myosin, sa mga kabaligtaran na dulo, ay dapat lumipat sa Z disk o sa (+) dulo ng filament. Dahil ang samahan ng mga makapal na filament ay bipolar, ang pag-slide ng manipis na filament sa makapal na mga filament ay nangyayari, na hinimok ng ATP.

Ang puwersa ng pag-aalis ay nangyayari dahil daan-daang mga ulo ng myosin, ng isang makapal na filament, ay nakikipag-ugnay sa isang manipis na filament.

Cytokinesis

Sa panahon ng mitosis, kapag ang mga microtubule sa mga pol ng spindle ay magkahiwalay, ang actin at myosin II ay bumubuo ng isang singsing na pangontrata sa ekwador ng cell. Nakakontrata ang singsing na ito, binabawasan ang diameter nito at hinati ang cell sa dalawang bahagi.

Pagdidikit ng mga cortical lamad

Sa mga mutant cells na kulang sa myosin II, ang plasma lamad ay madaling nababago kapag inilalapat ang isang panlabas na puwersa. Nangyayari ito dahil ang myosin II ay nagbibigay ng lakas ng pagsasama-sama sa mga protina ng lamad ng plasma.

Pagdirikit ng cell

Sa epithelial tissue, ang mga contrile bundle ng actin at myosin II ay matatagpuan sa paligid ng lamad ng plasma, at bumubuo ng isang pabilog na sinturon na pumapaligid sa panloob na ibabaw ng cell. Ang pabilog na sinturon na ito ay tumutukoy sa hugis ng cell at pinapanatili ang bono sa pagitan ng mga cell.

Ang pakikipag-ugnay sa pagitan ng mga cell ay nangyayari sa pamamagitan ng unyon ng pabilog na sinturon sa mga cellular adhesion molekula, sa pamamagitan ng mga protina ng unyon.

Ang paglalagay ng ilang mga vesicle

Ang ebidensya na pang-eksperimento ay nagpapakita na ang myosin V ay nagsasagawa ng transportasyon ng lamad mula sa Golgi apparatus hanggang sa paligid ng cell. Ang ilang mga ebidensya ay:

- Sa mga cell cells ng nerbiyos, sa pamamagitan ng astrocyte immunofluorescence ay natagpuan na ang myosin V ay matatagpuan sa tabi ng Golgi.

- Sa lebadura, ang mga mutasyon sa myosin V gene ay nakakagambala sa pagtatago ng protina at, dahil dito, ang mga protina ay natipon sa cytosol.

- Ang isoform ng myosin na responsable para sa transportasyon ng mga vacuoles patungo sa lamad ng cell. Gamit ang mga tiyak na antibodies laban sa isoforms ng myosin I, natagpuan na ang mga isoform na ito ay matatagpuan sa iba't ibang bahagi ng cell.

Halimbawa, kapag ang isang buhay na amoeba ay may label na may isang antibody laban sa myosin IC, ang transportasyon ng vacuole sa lamad ay tumigil. Dahil dito, lumalawak ang vacuole at sumabog ang cell.

Mga sakit na nauugnay sa Myosin

Myosins at pagkawala ng pandinig

Maraming mga gene at mutations na nagiging sanhi ng pagkawala ng pandinig. Ang sakit na ito ay madalas na monogenetic.

Ang hindi sinasadyang mga mutya ng myosin, na may isa o dalawang ulo ng myosin, ay nakakaapekto sa pag-andar ng panloob na tainga. Ang ilan sa mga isated na myosin isoforms ay myosin IIIA, myosin VIIA, at myosin XVA. Kamakailan lamang, dalawang mutasyon ang natuklasan sa myosin VI.

Ang mga mutasyon sa myosin VI ay c.897G> T at p.926Q. Ang unang mutation ay nakakaapekto sa isang rehiyon na nakikipag-ugnay sa aktibong site, na tinatawag na Switch I. Homozygous para sa mutation exhibit ng phenotype nang maaga, na nagiging sanhi ng malubhang epekto.

Ang pangalawang mutation ay nakakaapekto sa isang rehiyon ng mga sinisingil na residu, sa isang alpha helix sa buntot ng myosin VI. Ang rehiyon na ito ay mahalaga para sa proximal motor dimerization, at nakakaapekto sa stereo-ciliary function ng myosin VI.

Ang isa pang mutation ay p.Asn207Ser, na gumagawa ng isang motor na hindi makakaya ng paggawa ng lakas. Ito ay dahil ang Asn 207 ay isang residue ng amino acid ng aktibong site, na ang pagpapaandar ay ang pagbubuklod at hydrolysis ng ATP.

Ang p.Arg657Trp mutation ay nagreresulta sa pagkawala ng myosin VI function. Ang nalalabi na Arg ay kasangkot sa mga pagbabago sa conformational na mag-hydrolysis ng mag-asawa sa paggalaw ng myosin.

Myosin X at cancer

Ang Myosin X (Myo10) ay isang hindi kinaugalian na myosin na ipinahayag sa utak, endothelium, at maraming epithelia. Ang Myo10 at tatlong klase ng mga aksyon na nakabase sa actin (filopodia, invadopodia, at mga projection na tulad ng filopodia) ay nagtatrabaho sa metastasis ng cancer.

Ang nagsasalakay na mga selula ng kanser ay may maraming bilang ng filopodia at nagpapahayag ng mataas na antas ng fascina. Ginagawa ng protina na ito ang mga crosslink sa pagitan ng mga filament ng actin. Upang makatakas sa pangunahing tumor, ang invadopodia ay nabuo, mayaman sa aktibidad na proteolytic, na hinunaw ang nakapalibot na extracellular matrix.

Kapag naabot ng mga cell ang extracellular matrix, ang mga katulad na filopodia ay nakakatulong upang ikalat at kolonisahin. Ang mataas na antas ng Myo10 ay nagpapahiwatig ng mataas na agresibo at metastasis sa kanser sa suso.

Ang silya ng MyoX ay naglilikha ng pagkawala ng metastatic character ng mga cell, na hindi magagawang bumubuo ng mga aksyon na nakabase sa actin. Ang lahat ng mga proyektong ito ay nagtataglay ng mga adhesion na batay sa integral, na dinala ng Myo10 sa loob ng filopodium.

Ang MyoX ay kasangkot sa pagbuo ng centrosome. Ang kawalan ng MyoX ay pinapaboran ang pagbuo ng multipolar spindles. Ang MyoX ay kasangkot din sa pag-sign sa mga selula ng kanser. Halimbawa, ang MyoX ay isinaaktibo ng 3,4,5, -inositol triphosphate (PIP3).

Mga Sanggunian

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., et al. 2007. Molekular na Biology ng Cell. Garland Science, New York.
2. Brownstein, Z., Abu-Rayyan, A., Karfunkel-Doron, D., Sirigu, S., Davido, B., Shohat, M., Frydman, M., Houdusse, A., Kanaan, M., Avraham , K. 2014. Novel myosin mutations para sa namamana na pagkawala ng pandinig na isiniwalat ng target na genomic capture at massively parallel na pagkakasunud-sunod. European Journal of Human Genetics, 22: 768-775.
3. Courson, DS at Cheney, RE 2015. Myosin-X at Sakit. Eksperimentong Cell Research, 334: 10-15.
4. Lodish, H., Berk, A., Zipurski, SL, Matsudaria, P., Baltimore, D., Darnell, J. 2003. Cellular at molekular na biology. Ang editoryal na Medica Panamericana, Buenos Aires, Bogotá, Caracas, Madrid, Mexico, Sāo Paulo.
5. Schliwa, M. at Woehlke, G. 2003. Mga motor na molekular. Kalikasan, 422: 759-765.
6. Vale, RD 2003. Ang Molecular Motor Toolbox para sa Intracellular Transport. Cell, 112: 467-480.