生体運動マシナリー図鑑

アクチン

2015年09月29日|タンパク質, ,

タンパク質名

アクチン

局在

細胞質

機能

重合によってフィラメントとなり細胞骨格を形成する。ミオシンが運動する際の足場となるとともに、重合・脱重合によるフィラメントの動的な変化を利用して細胞移動を駆動する。駆動力のもとは ATP 加水分解によって得られるエネルギー。

構造(説明)

構成因子

アクチン:モノマーの重合によりフィラメントとなり細胞骨格を動的に形成するタンパク質(ATPase)。アクチンフィラメントの形成と性質は数多くのアクチン結合タンパク質により調節される。たとえば以下。
フォルミン:フィラメントの重合核を形成し、プラス端での伸長を促進する。
Arp2/3:フィラメントの重合核を形成。また、フィラメントの側面に結合して新たなフィラメントを伸長させるため、枝分かれ構造を作る。
チモシン:アクチンモノマーに結合してフィラメント両端での重合を阻害する。
プロフィリン:アクチンモノマーに結合してプラス端での重合を促進する。
コフィリン:ADP結合状態のアクチンフィラメントに結合し、マイナス端での脱重合を促進する。

 

説明

フィラメントの両端ではヌクレオチド結合状態が異なり、プラス端側では ATP 結合状態となり重合が生じ易く、マイナス端側では ADP 結合状態となり解離し易い。このため、アクチンフィラメントは ATP を消費しながら両端での重合・脱重合により 1 方向的に移動する事が可能である(トレッドミル)。結合ヌクレオチドに依存した重合能の違いは、サブユニット(モノマー)構造の結合ヌクレオチド依存性に起因すると考えられているが、じつはその実態はよくわかっておらず、現在、MD 計算によってその分子機構を研究している。

メモ

(早稲田大学 高野光則 )

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