Motoorsed valgud

Motoorsed valgud kuuluvad tsütoskeleti valkude rühma. Tsütoskelett on raku ja selle liikumise, samuti raku transpordimehhanismide stabiliseerimiseks.

Mis on motoorsed valgud?

Tsütoskeletivalkude rühm koosneb motoorsetest valkudest, reguleerivatest valkudest, sildade valkudest, piirvalkudest ja raamistiku valkudest. Motoorsed valgud koosnevad pea ja saba domeenist. Pea domeen on samal ajal ka mootori domeen.

See seostub tsütoskeletiga, moodustades valgukujulise struktuuri. Motoorne domeen sisaldab adenosiintrifosfaadi (ATP) sidumiskohta ja valgu pindala, mis viib konformatsiooni muutumisel teatud liikumise. Motoorne domeen on tsütoskeleti valkude igas alarühmas tugevalt konserveerunud, s.o. kõigil sama alarühma valkudel on sama struktureeritud ja funktsioneeriv motoorse domeen. Saba domeen seevastu seondub vastava sihtvalguga. Seda saab kasutada ka selleks, et lasta mitmetel motoorsetel valkudel moodustada üksteisega valkude kompleks.

Funktsioon, mõju ja ülesanded

Motoorsete valkude rühm koosneb kinesiinidest, presiinidest, düneiinidest ja müosiinidest. Kinesiin moodustab tavaliselt dimeerid, st nad moodustavad valgukomplekse paarikaupa. Need seostuvad raku mikrotuubulitega ja liiguvad mööda neid mikrotuubuleid miinuspunktist plussotsa suunas, st raku tuumast rakumembraanile.

See mikrotuubulite liikumine viib raku sees organellid või vesiikulid ühest kohast teise. Kinesiin mängib rolli neurotransmitterite vabanemises, mille käigus neurotransmitteritega vesiikulid transporditakse piki mikrotuubulid presünaptilisele membraanile. Kinesin osaleb ka rakkude jagunemises. Sarnaselt kinesiiniga moodustab düneiin ka dimeere ja seostub mikrotuubulitega. Need liiguvad aga plusspunktist miinusotsa, st rakumembraanilt raku tuuma. Seda nimetatakse ka tagasiulatuvaks transpordiks. Raku liikumisabivahendites esinevad spetsiifilised düneiinid, näiteks niude või flagella, mida tuntakse ka kui flagella.

Neid leidub näiteks spermatosoidides. Müosiin võib ka dimeerida ja siduda aktiini filamentidega. Nad liiguvad hõõgniitide miinuspunktist plussotsa ja teenivad vesiikulite transportimiseks nagu juba kirjeldatud kinesiin. Alamtüüp Mysoin VI siiski selles suunas ei liigu. Lisaks sellele toimub Mysoin koos aktiiniga suuremal määral lihaskoes, et seal oleks võimalik lihaste kokkutõmbumist läbi viia. Selleks surutakse aktiini hõõgniidid üksteise sisse. Müsoiin mängib olulist rolli ka endo- ja eksotsütoosis ning rakkude liikumises.

Seda tüüpi liikumine võib esineda rakkudes, millel pole flagella või cilia. Müsoiinil on ka eripära, et see ilmneb düneiini ja kinesiiniga võrreldes ainult eukarüootides, mis esinevad ka prokarüootides. Prestin esineb sisekõrva juukserakkudes. Võrreldes seni kirjeldatud mootorvalkudega reguleerib prestini elektripinge, mis viib selle mehaanilise liikumiseni rakus.

Haridus, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused

Motoorsed valgud on allosteerilised valgud. Need valgud muudavad pärast ligandi sidumist nende konformatsiooni, st kuju. Selleks võib olla näiteks retseptor, näiteks insuliini retseptor, mis muudab oma konfiguratsiooni pärast seondumist oma ligandiga, insuliiniga. Sellel on siis tagajärg, et retseptor käivitab signaali kaskaadi. Motoorsed valgud vajavad oma aktiivsuseks adenotrifosfaati (ATP).

Neid kasutatakse rakus liikumise genereerimiseks, aga ka rakus transportimiseks, näiteks endo- või eksotsütoosina. See on teatud ainete või valkude omastamine või vabanemine rakus. Näitena võib tuua neurotransmitterite kohaletoimetamise neuroni presünaptilise terminatsiooni kaudu vesikulaaride liitmise teel, mis sisaldavad neurotransmitterit ja asuvad rakus koos neuroni plasmamembraaniga.

Haigused ja häired

Kui inimkehas on valku Mysoin kodeerivas geenis mutatsioone, võib see põhjustada hüpertroofilist kardiomüopaatiat. See on südame lihaste haigus. Seda tüüpi e-haigus on kaasasündinud.

See viib vasaku vatsakese lihaste ebaühtlase paksenemiseni. Seda nimetatakse hüpertroofiaks. Treening või muu füüsiliselt pingutav tegevus viib vasaku vatsakese väljavoolu veresoonte ahenemiseni. Südamelihased kangestuvad, mida kirjeldatakse kui vastavushäireid. Tagajärjed on südame rütmihäired ja õhupuudus mõjutatud isikutele. Seda seisundit ravitakse medikamentidega või vasaku vatsakese tühjendav veresoon blokeeritakse ja lihaskude eemaldatakse.

Teine haigus on Mysoini mälu müopaatia. See viib müosiini kogunemiseni lihasrakkudes. Selle tagajärjel muutuvad lihased nõrgaks. Haigus diagnoositakse tavaliselt lapseeas, kuid see võib ilmneda ka hilisemas elus. Lihaste nõrgenemine põhjustab aeglasemat kõnnakut ja raskusi käte tõstmisel. Selle haiguse rasketel juhtudel on ka hingamisraskusi.

Lihase müosiini puudused võivad põhjustada ka nn Usheri sündroomi. See on haigus, mis viib kurtuse ja pimeduseni. Mootorvalgu kinesiini puudus võib põhjustada Charcot-Marie-Tooth tõve, mis on lihaste atroofia vorm.