Dynein הוא חלבון מוטורי אשר מבטיח בעיקר את התנועתיות של cilia ו flagella. לפיכך, זהו מרכיב תאיים חשוב של הסיליאט אפיתל, זכר זרע, שפופרת אוסטאכיה, וסימפונות או טובאית הרחם. מוטציה של מספר גנים עלולה לפגוע בתפקוד הדינין.
מה זה dynein?
יחד עם מיוזין, קינזין ופרסטין, החלבון הציטו-שלדי דינין מהווה את קבוצת המנוע חלבונים. המנוע האלוסטרי חלבונים אחראים על הובלת מטענים כגון אברונים תאיים או שלפוחית בתוך התאים. הם שייכים לתוך תאיים חלבונים ויכולה להיקשר לרשת חלבונים הודות לתחום המוטורי שלהם. בתחום הזנב שלהם יש אתר מחייב לעומסים. דיינין יוצר בדרך כלל דימרים של שני מונומרים. הם נקשרים למיקרו-צינורות, שהם חוטים צינוריים העשויים מחלבונים. הובלה של צינורות מיקרו מתרחשת בדרך כלל מה- קרום תא לכיוון הגרעין. לדינין יש כמה תת-סוגים. חלקן נמצאות אך ורק באקסונמה של סיליה ודגל. Dynein, יחד עם kinesin, הוא חלק חוטים microtubule של השלד הציטו. Flagella ו cilia הנייד הופכים מרכיב ניוד ויישור עקב dynein. על בסיס ביו-מולקולרי, מספר גנים מקודדים לדינין. לדוגמה, הגנים DNAL1, DNAI1, DNAH5 ו- DNAH11 הם בין הגנים המקודדים.
פונקציה, פעולה ותפקידים
כמו כל החלבונים המוטוריים, דינין הוא טרנספורטר שמעביר שלפוחית ומממש תהליכי תחבורה ותנועה אחרים. המולקולה נקשרת למיקרו-צינורות בעזרתה ראש אזור. חלק הזנב יכול לתקשר עם קרומי השומנים. בתוך ה ראש באזור, dynein יכול להיקשר ולהידרוליזה אדנוזין טריפוספט (ATP) בשני תחומים. בדרך זו, ה מולקולות לספק לעצמם את האנרגיה הדרושה לתהליכי תחבורה. הידרוליזה תואמת לפיצול של תרכובות כימיות באמצעות תוספת של a מַיִם מולקולה. אופי הדיפול של מולקולת H2O גורם להתפצלות החומרים. כל קומפלקס דיינין קושר תחילה מולקולה לעצמה. ואז, בזכות האנרגיה שצברה בעבר, היא עוברת לאורך צינור מיקרו. התחבורה היא הובלה מכוונת. הסיבה לכך היא שדינין יכול לנוע רק לאורך צינור המיקרו לכיוון קצה המינוס. לפיכך, דינינים מעבירים את מטענם מהפריפריה של קרום הפלזמה אל מרכז הארגון של צינוריות הסמוך לגרעין. סוג זה של תחבורה נקרא גם תחבורה רטרוגרדית. החלבון המוטורי קינסין אחראי על ההובלה המכוונת הפוכה. כמה וירוסים לנצל את תהליכי התחבורה של חלבונים מוטוריים כדי להגיע לגרעין התאים, כגון הרפס סימפלקס. מכיוון שדינין יכול להיקשר לקרום שומנים ובמיקרו-צינורות במקביל, דיינין מחבר בין שלפוחיות תוך-תאיות לשלד הציטו ומבצע בהן שינויי קונפורמציה תלויי ATP על-ידי הובלת מבנה החלבון לקצה הנימה.
גיבוש, התרחשות, תכונות ורמות אופטימליות
Dynein נמצא cilia של קרום הפלזמה. בכל צינורית A, צליום נושא זוגות של מבנים דמויי זרוע, הידועים גם כזרועות דיינין, המכוונים לכיוון צינור B של הצינור הסמוך. בנוסף לשינויים קונפורמציים, dynein בעיקר מבצע את התנועה של cilia ו flagella. בפרט, לסיליה יוחסו כעת תפקידים חיוניים מכיוון שהם מבטיחים את תפקודם של איברים רבים. התרחשותו של דיאין באורגניזם האנושי היא תכיפית בהתאם. לדוגמא, החלבון המוטורי נמצא ב- אפיתל של צינור הרחם, בסמפונות או ב זרע זָנָב. המצולל אפיתל של ריאות, שפופרת האוסטכיה או הקרום הרירי של סינוסים פרנסליים תלוי גם בדיאין. בסופו של דבר, המולקולה היא מרכיב מכריע לכל האפיתיליה הנושאת רירי. היווצרות החלבון המוטורי מתחילה ברמה הביומולקולרית. כאן, גנים שונים מקודדים לחלבון הציטו-שלד ורוכשים את תפקידיהם בשלב העוברי.
מחלות והפרעות
פגמים גנטיים בגנים המקודדים לדינין מולידים את התמונה הקלינית של תסמונת קרטגנר. באופן ספציפי, מוטציות של DNAL1, DNAI1, DNAH5 ו- DNAH11 נקשרו עד כה למחלה. הפונקציה של האפיתליה הנושאת סיליום מופרעת על ידי המוטציה. תסמונת קרטגנר נקראת גם רירית ראשונית דיסקינזיה והוא רצסיבי אוטוזומלי. סיליה דיסקינזיה תואם היעדר או אובדן תפקוד של זרועות הדינין. בשל אובדן תפקוד זה, ניידותם של הסיליות מוגבלת או לא קיימת. ברכישה ראשונית דיסקינזיה, התמונה הקלינית משפיעה על כל תאי הגוף הכבושים בסיליות. לפיכך, לא התאים של אפיתל הסימפונות, ולא אלה של צינור אוסטכיה ולא של סינוסים פרנסליים עדיין מתפקדים כראוי. המכה הרירית המכוונת כבר נעדרת בשלב העוברי. כמחצית מהאנשים שנפגעו סובלים מחריגות מיקום רבות איברים פנימיים. ככלל, מה שמכונה situs inversus קיים. גברים סובלים מ זרע דיסקנזיה, הקשורה ל אי פוריות. נשים עשויות להיות מושפעות גם מ אי פוריות עקב חוסר תנועה של הסיליות בתוך טובת הרחם. בגלל אישור רירית לקוי, חסימה או זיהום של דרכי הנשימה מתרחשת. חוזר ונשנה ברונכיטיס, נזלת or סינוסיטיס הם תסמינים שכיחים. ברונכיאקטזיס לעיתים קרובות נוצר עם התקדמות המחלה. ניתן לבדוק את הפונקציונליות של הסיליות באמצעות בדיקת תפקוד הסיליה. אין סיבתי תרפיה. עם זאת, לפחות ניתן לשלוט על תסמינים כגון שמירה על הפרשות בדרכי הנשימה. צריכת נוזלים בשפע, מנהל של רירית רירית, ו שאיפה של β2-sympathomimetic הם בין אפשרויות הטיפול החשובות ביותר.
