Dyneiny jsou skupinou motorických proteinů , které se mohou pohybovat po povrchu mikrotubulů cytoskeletu a přeměňovat chemickou energii obsaženou v ATP na mechanickou energii pohybu, nesoucího zátěž (náklad) - vezikuly , mitochondrie atd. Dyneiny se pohybují po mikrotubulech z plusové konce až mínusové konce, které jsou zpravidla fixovány v oblasti středu buňky ( TSOMT ). (Proteiny, které přepravují zboží v opačném směru - kinesiny ). V axonech provádějí dyneiny retrográdní transport . Také dyneiny se podílejí na pohybu chromozomů a ovlivňují umístění vřeténka během buněčného dělení.
Dyneiny se dělí do dvou skupin – cytoplazmatické a axonemické. První z nich jsou rozpustné cytoplazmatické proteiny, druhé jsou součástí axonému eukaryotických bičíků a řasinek . Každá molekula dyneinu je komplexní proteinová formace složená z několika polypeptidových řetězců. Cytoplazmatický a axonemální dynein mají společné i jedinečné složky.
Cytoplazmatický dynein, který má molekulovou hmotnost přibližně 1,5 MDa, se skládá z 12 polypeptidových řetězců. Dva identické těžké řetězce (520 kDa každý ) poskytují aktivitu ATPázy a zapínají motorickou doménu. Jsou také zodpovědné za pohyb podél mikrotubulů. Dva střední řetězce o hmotnosti 74 kDa jsou jakési háčky – připevňují zátěž k proteinu. Dynein také obsahuje čtyři střední řetězce (53-59 kDa) a několik lehkých řetězců, jejichž význam nebyl dosud objasněn. Cytoplazmatické dyneiny jsou homodimery se dvěma velkými motorickými doménami jako „hlavy“
V eukaryotických buňkách je cytoplazmatický dynein aktivován vazbou na dynaktin , další komplexní protein potřebný pro mitózu. Dinactin může regulovat aktivitu dyneinu a možná zjednodušuje proces připojení dyneinu k jeho nákladu.
Předpokládá se, že cytoplazmatické dyneiny se obvykle pohybují podél mikrotubulů nepřetržitě: jeden ze „stonků“ hlav dyneinu je vždy připojen k mikrotubulu, takže dynein se může pohybovat podél mikrotubulu na značné vzdálenosti, aniž by se oddělil.
Cytoplazmatický dynein se podílí na zajištění správné lokalizace Golgiho aparátu a dalších organel v buňce. Pomáhá také při přepravě nákladu nezbytného pro buněčnou funkci, jako jsou vezikuly endoplazmatického retikula , endozomy a lysozomy .
Díky axonemálnímu dyneinu jsou řasinky a bičíky pohyblivé; zajišťuje vzájemné klouzání mikrotubulů tvořících axonému . Takový dynein se nachází pouze v buňkách, které mají tyto struktury. Jsou známy různé formy axonemálního dyneinu, které mohou obsahovat jeden, dva nebo tři různé těžké řetězce. Axonomální dyneiny jsou heterodimery nebo heterotrimery se dvěma nebo třemi motorickými hlavami.
Předpokládá se, že skupiny molekul dyneinu odpovědné za pohyb v opačných směrech jsou aktivovány a inaktivovány koordinovaně, a proto se řasinky a bičíky mohou pohybovat dopředu i dozadu.
Ačkoli dyneiny nejsou příbuzné s kinesiny , jejich mechanismus účinku je podobný. Pohyb hlavy dyneinu („účinný kop“) je doprovázen rozkladem molekuly ATP a uvolňováním molekul ADP a fosfátu , přičemž kruhová doména rotuje vzhledem k „ocasu“ těžkého řetězce.
Dyneiny jsou „nejrychlejší“ z molekulárních motorů. V experimentu mohou axonemální dyneiny způsobit klouzání mikrotubulů rychlostí 14 μm/s.
| Biologické motory | |
|---|---|
| motorické proteiny | |
| Viz také: Molekulární motory | |