Dynein

Dynein é uma proteína motora que garante principalmente a mobilidade dos cílios e flagelos. É, portanto, um importante componente celular interno do epitélio ciliado, esperma masculino, trompa de Eustáquio e brônquios ou tuba uterina. Uma mutação de diferentes genes pode prejudicar a função da dineína.

O que é dineína?

Juntamente com a miosina, a cinesina e a prestina, a proteína dineína do citoesqueleto forma o grupo das proteínas motoras. As proteínas motoras alostéricas são responsáveis ​​pelo transporte de cargas como organelas celulares ou vesículas dentro das células.

Estão entre as proteínas intracelulares e, graças ao seu domínio motor, podem se ligar a uma rede de proteínas. Seu domínio de cauda tem um site obrigatório para as cargas. A dineína geralmente forma dímeros de dois monômeros. Eles se ligam a microtúbulos, ou seja, filamentos tubulares feitos de proteínas. Os microtúbulos são geralmente transportados da membrana celular para o núcleo da célula. Dynein tem várias subespécies. Alguns deles ocorrem exclusivamente no axonema dos cílios e flagelos. Junto com a cinesina, a dineína faz parte dos filamentos dos microtúbulos do citoesqueleto.

Flagelos e cílios móveis tornam-se componentes móveis e orientáveis ​​por meio de Dynein. Vários genes codificam para dineína em uma base biomolecular. Os genes DNAL1, DNAI1, DNAH5 e DNAH11 estão, por exemplo, entre os genes codificadores.

Função, efeito e tarefas

Como todas as proteínas motoras, Dynein é um transportador que transporta vesículas e realiza outros processos de transporte e movimento. A região da cabeça da molécula se liga aos microtúbulos. A parte da cauda pode interagir com as membranas lipídicas.

Na área da cabeça, a dineína pode se ligar e hidrolisar trifosfato de adenosina (ATP) em dois domínios. Dessa forma, as moléculas se abastecem com a energia de que precisam para os processos de transporte. A hidrólise corresponde à divisão de compostos químicos por meio da adição de uma molécula de água. O caráter dipolo da molécula de H2O faz com que as substâncias se dividam. Cada complexo de dineína primeiro liga uma molécula a si mesma. Em seguida, ele corre ao longo de um microtúbulo graças à energia obtida anteriormente. Transporte é transporte direcionado. A dineína só pode migrar no microtúbulo em direção à extremidade negativa.

As dineínas transportam sua carga da periferia da membrana plasmática para o centro de organização dos microtúbulos próximo ao núcleo da célula. Este tipo de transporte também é denominado transporte retrógrado. A proteína cinesina motora é responsável pelo transporte oposto. Alguns vírus usam os processos de transporte de proteínas motoras para chegar ao núcleo das células, por exemplo, o herpes simplex. Como a dineína pode se ligar aos lipídios da membrana e microtúbulos ao mesmo tempo, a dineína conecta as vesículas celulares internas ao citoesqueleto e realiza mudanças conformacionais dependentes de ATP nelas, transportando a estrutura da proteína para a extremidade negativa do filamento.

Educação, ocorrência, propriedades e valores ideais

A dineína ocorre nos cílios da membrana plasmática. Em cada túbulo A, um cílio carrega pares de estruturas semelhantes a braços, também conhecidas como braços de dineína, que estão alinhados com o túbulo B do dupleto vizinho. Além das mudanças conformacionais, Dynein move principalmente cílios e flagelos. Os cílios em particular, entretanto, receberam tarefas vitais, uma vez que asseguram o funcionamento de muitos órgãos. A ocorrência de dineína no organismo humano é correspondentemente frequente.

A proteína motora é encontrada no epitélio da tuba uterina, nos brônquios ou na cauda do esperma, por exemplo. O epitélio ciliado dos pulmões, o trompete do ouvido ou a mucosa nasal dos seios paranasais também dependem da Dineína. Em última análise, a molécula é um componente crucial para todos os epitélios portadores de ciliados. A formação da proteína motora começa no nível biomolecular. Aqui, diferentes genes codificam para a proteína do citoesqueleto e mantêm suas funções durante a fase embrionária.

Doenças e distúrbios

Defeitos genéticos nos genes que codificam para Dynein dão origem à síndrome da síndrome de Kartagener. Especificamente, mutações de DNAL1, DNAI1, DNAH5 e DNAH11 têm sido associadas à doença.

A função do epitélio ciliar é perturbada pela mutação. A síndrome de Kartagener também é chamada de discinesia ciliar primária e pode ser herdada como um traço autossômico recessivo. A discinesia dos cílios corresponde a uma ausência ou perda da função dos braços da dineína. Como resultado dessa perda de função, a mobilidade dos cílios é limitada ou não disponível. Na discinesia ciliar primária, o quadro clínico afeta todas as células ciliares do corpo. Nem as células do epitélio brônquico, nem as da tuba de Eustáquio ou dos seios paranasais funcionam suficientemente. O golpe ciliado direcionado já está ausente na fase embrionária.

Cerca de metade de todos os afetados sofrem de anomalias na posição de vários órgãos internos. Normalmente existe um chamado situs inversus. Os homens sofrem de discnésia do esperma, que está associada à infertilidade. As mulheres também podem ser afetadas pela infertilidade porque os cílios dentro da tuba uterina estão imóveis. Por causa da depuração mucociliar prejudicada, ocorrem obstruções ou infecções das vias aéreas. Bronquite recorrente, rinite ou sinusite são sintomas comuns.

À medida que a doença progride, freqüentemente se forma bronquiectasia. A funcionalidade dos cílios pode ser verificada usando um teste de função dos cílios. Não há terapia causal. Agora, pelo menos sintomas como retenção de secreções respiratórias podem ser combatidos. A ingestão abundante de líquidos, a administração de um mucolítico e a inalação de um β2-simpaticomimético estão entre as opções de tratamento mais importantes.