キネシン

キネシン 真核細胞における特定のモータータンパク質の複合体を表します。ダイニンやミオシンなどの他のモータータンパク質や他の構造タンパク質に加えて、細胞骨格の構築にも関与しています。これは、高分子、小胞、細胞小器官を細胞質または核から細胞膜に輸送するために使用されます。

キネシンとは？

キネシンは、同様の特性と機能を持つモータータンパク質のグループです。それらは2本の重いおよび2本の軽いタンパク質鎖から成ります。分子の頭部、首、尾の部分は、タンパク質の重鎖にあります。

軽いタンパク質鎖が尾に付着します。キネシンは、微小管に沿って細胞小器官、小胞、生体分子を輸送するために使用されます。微小管は、細胞核から細胞膜に向かって常に成長するタンパク質チューブリンで構成されるレールシステムを表しています。成長している微小管端は、いわゆるプラス端と呼ばれます。これは、キネシンがプラスの方向にのみ生体物質と細胞小器官を輸送することを意味します（順行性輸送）。

マイナスの方向への輸送（逆行性輸送）は、他のモータータンパク質であるダイニンの複合体によって引き起こされます。キネシンは二量体の形をしています。タンパク質の四次構造の一部として、2つの重鎖と2つの軽鎖は、個々のタンパク質鎖間に共有結合を持たないタンパク質複合体を形成します。キネシンには、微小管に沿った運動に関与する2つのモータードメイン（ヘッドドメイン）があります。

機能、効果、タスク

キネシンの主な役割は、細胞成分と分子を細胞内から細胞膜に輸送することです。とりわけ、分解された細胞成分が細胞から取り除かれ、酵素が分泌され、ホルモンが放出され、膜タンパク質が合成の場所から膜に運ばれます。

細胞間のコミュニケーションのためのシグナル物質も細胞外領域に輸送されます。たとえば、ニューロンでは、神経伝達物質は小胞内で細胞核から軸索とシナプスの方向に輸送されます。そこから、信号は神経伝達物質の助けを借りて他の神経細胞に伝えられます。小胞、細胞小器官または生体分子は、結合タンパク質を介してキネシンに結合します。 2つのモータードメイン（ヘッド）の助けを借りて、キネシン複合体は微小管に沿って走ります。片方の頭の結合は、ATPをADPに分割することによるエネルギー移動で繰り返し破壊されますが、もう一方のキネシン頭の結合は最初は保持されます。

しかしながら、分離した頭部領域は、微小管の別の結合部位にプラスエンドの方向にすぐに再び結合し、同時に他の頭部ドメインはATPを分割しながら溶解します。微小管上のキネシン結合部位でのATPからADPへの開裂は、キネシン複合体全体のコンフォメーションに変化をもたらし、その運動を引き起こします。このプロセスは、キネシン複合体が細胞膜に到達するまで繰り返されます。目的地では、輸送される細胞小器官または分子がキネシン複合体から分離されます。

教育、発生、特性および最適値

キネシンはすべての真核細胞で見られます。キネシンタンパク質にはさまざまな種類があります。ただし、このタンパク質複合体は、機能的に重要な頭部領域の真核生物の部族の歴史ではほとんど変わっていません。アメーバなどの単細胞真核生物におけるその機能は、動物および植物界の多細胞生物とまったく同じです。キネシンは、細胞小器官と分子を細胞膜に向かって輸送します。キネシンと微小管の相互作用も普遍的な現象です。

マイナーな遺伝的変化は、タンパク質複合体の尾部で発生します。この領域は、事前に輸送されてキネシンに自然に結合される必要がある変化するコンポーネントに反応します。キネシンは、細胞膜から細胞核への分子および分子複合体の輸送を組織化するダイニンとは関係ありません。しかし、ミオシンとの関連性があり、同様の動きのパターンにより、アクチンの助けを借りて細胞内で細胞小器官の小さな輸送経路の筋肉の動きを担っています。

病気と障害

キネシン複合体の変異は、細胞内輸送の破壊につながる可能性があります。これらの疾患との関連で、遺伝性痙性対麻痺（HSP）と呼ばれる神経疾患の複合体が知られています。

この状態には50種類以上の種類があり、すべて遺伝的です。痙性脊髄麻痺SPG 10をさらに詳しく調べた。この疾患では、突然変異により、KIF5Aと呼ばれるキネシン複合体が不正確に生成されます。一部の有効成分と細胞小器官は誤って輸送され、作用部位に到達しません。これらは特にニューロンの軸索に必要な活性物質です。対応するニューロンは退化し、運動インパルスを適切に送信できなくなります。

この障害は脚の運動能力に影響を与えます。これは足の痙性麻痺の増加につながります。病気の進行した段階では、罹患した患者は車椅子に依存しています。ただし、痙性対麻痺は、同様の症状を持ついくつかの疾患のグループです。それらは異なる変異に基づいています。 48の異なるHSP遺伝子の場所が知られています。脚の運動能力の制限に加えて、病気によっては他の神経症状も起こります。

他の神経変性疾患も細胞内の輸送障害によって引き起こされると考えられています。ただし、正確な関係を調査するには、さらに調査が必要です。これまでのところ、キネシン機能が損なわれると、特に神経細胞が損なわれるという認識が高まっています。他の体細胞がどの程度影響を受けるかについては、まだ十分な知識がありません。