La kinesina representa un complejo de ciertos motores proteínas en células eucariotas. Junto con otro motor proteínas como la dineína o la miosina y otras proteínas estructurales, participa en el ensamblaje del citoesqueleto. Sirve para transportar macromoléculas, vesículas y orgánulos celulares desde el citoplasma o núcleo hacia las membranas celulares.
¿Qué es la kinesina?
Las kinesinas son un grupo de motores proteínas con propiedades y funciones similares. Consisten en dos cadenas de proteínas pesadas y dos ligeras. En las cadenas de proteínas pesadas están las cabeza región, la cuelloy la parte de la cola de la molécula. Las cadenas de proteínas ligeras se adhieren a la porción de la cola. La kinesina sirve para transportar orgánulos celulares, vesículas y biomoléculas a lo largo de los microtúbulos. Los microtúbulos representan un sistema de rieles hechos de la proteína tubulina, que siempre crece desde el núcleo hacia el membrana celular. El extremo de los microtúbulos en crecimiento se llama extremo positivo. Por lo tanto, la kinesina transporta bioquímicos y orgánulos celulares solo en la dirección del extremo positivo (transporte anterógrado). El transporte en la dirección del extremo negativo (transporte retrógrado) es impulsado por un complejo de otras proteínas motoras, la dineína. La kinesina existe como dímero. Dentro de la estructura cuaternaria de la proteína, las dos cadenas pesadas y las dos ligeras forman un complejo proteico, que no tiene enlace covalente entre las cadenas de proteínas individuales. Por tanto, la kinesina tiene dos dominios motores (cabeza dominios) que son responsables del movimiento a lo largo de los microtúbulos.
Función, acción y roles
La función principal de la kinesina es transportar componentes celulares y moléculas desde el interior de la célula hacia las membranas celulares. Esto incluye eliminar los componentes celulares degradados de la célula, lo que enzimas CRISPR-Cas para la secreción, secretando hormonas, llevando proteínas de membrana desde el sitio de síntesis a la membrana, y más. Las sustancias señalizadoras para la comunicación entre células también se transportan al área extracelular. En las neuronas, por ejemplo, los neurotransmisores se transportan dentro de las vesículas desde el núcleo celular hasta los axones y sinapsis. A partir de ahí, los neurotransmisores se utilizan para transmitir señales a otras células nerviosas. Las vesículas, orgánulos celulares o biomoléculas se unen a las cinesinas a través de proteínas de conexión. Con la ayuda de los dos dominios motores (cabezas), el complejo de kinesina corre a lo largo del microtúbulo. En el proceso, la unión de uno cabeza se libera repetidamente por transferencia de energía a través de la escisión de ATP a ADP, mientras que la unión de la otra cabeza de kinesina se retiene inicialmente. Sin embargo, la región de la cabeza desprendida se une inmediatamente de nuevo a otro sitio de unión del microtúbulo en la dirección del extremo positivo, mientras que al mismo tiempo el otro dominio de la cabeza se separa bajo la escisión de ATP. La escisión de ATP a ADP en el sitio de unión de la kinesina en los microtúbulos da como resultado el cambio conformacional de todo el complejo de kinesina, lo que desencadena su locomoción. Este proceso se repite hasta que el complejo de kinesina alcanza el membrana celular. En el destino, los orgánulos celulares o moléculas para ser transportados se escinden del complejo de quinesina.
Formación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos
La kinesina se encuentra en todas las células eucariotas. Entre ellos, hay una variedad de proteínas kinesin. Sin embargo, este complejo de proteínas ha cambiado poco en la filogenia de los organismos eucariotas en la región de la cabeza funcionalmente importante. Su función es exactamente la misma en eucariotas unicelulares como las amebas que en organismos multicelulares de los reinos animal y vegetal. La kinesina transporta orgánulos celulares y moléculas hacia membrana celular. La interacción de kinesina y microtúbulos también representa un fenómeno universal. Se producen cambios genéticos menores en la parte de la cola del complejo proteico. Esta región responde a los componentes cambiantes que deben ser transportados y previamente enlazados naturalmente a la kinesina. Las quinesinas no están relacionadas con las dineínas, que organizan el transporte de moléculas y complejos moleculares desde la membrana celular hacia el núcleo. Sin embargo, están relacionados con la miosina que, con la ayuda de la actina, es responsable del movimiento muscular y, dentro de la célula, de las pequeñas rutas de transporte de los orgánulos celulares debido a patrones de movimiento similares.
Enfermedades y trastornos
En asociación con mutaciones en el complejo de kinesina, pueden ocurrir trastornos del transporte intracelular. Dentro de estos trastornos, existe un complejo de trastornos neurológicos conocidos como paraplejias espásticas hereditarias (HSP). Hay más de 50 tipos diferentes de este trastorno, todos genéticos. Más específicamente, se ha estudiado la parálisis espástica espinal SPG 10. En esta enfermedad, una mutación da como resultado la producción defectuosa de un complejo de kinesina llamado KIF5A. Algunas sustancias activas y orgánulos celulares se transportan incorrectamente y ya no llegan al lugar de acción. Estas son sustancias particularmente activas que se necesitan en los axones de las neuronas. Las neuronas correspondientes se degeneran y ya no pueden transmitir correctamente los impulsos de movimiento. Este trastorno tiene un impacto en pierna función motora. Esto resulta en un aumento de la parálisis espástica de las piernas. En la etapa avanzada de la enfermedad, el paciente afectado depende de una silla de ruedas. Sin embargo, las paraplejias espásticas son un grupo de varios trastornos con síntomas similares. Se basan en diferentes mutaciones. Por lo tanto, 48 diferentes gen se conocen loci de HSP. Además de la restricción de pierna función motora, también pueden aparecer otros síntomas neurológicos, dependiendo de la enfermedad. Se sospecha que otras enfermedades neurodegenerativas también son causadas por trastornos del transporte dentro de la célula. Sin embargo, se necesita más investigación para investigar las relaciones exactas. Hasta ahora, existe una creciente evidencia de que las células nerviosas en particular se ven afectadas cuando se altera la función de la kinesina. Aún no se sabe lo suficiente en qué medida se ven afectadas otras células del cuerpo.
