أكتين
فالأكتين هي عائلة من البروتينات الكروية متعددة الوظائف التي تشكل خيوط دقيقة. يوجد في جميع الخلايا حقيقية النواة (الاستثناء الوحيد المعروف هو الحيوانات المنوية الخيطية)، حيث قد يكون موجودًا بتركيز يزيد عن 100 ميكرومتر؛ تبلغ كتلتها حوالي 42 كيلو دالتون، بقطر 4 إلى 7 نانومتر. بروتين الأكتين هو الوحدة الفرعية المكونة من نوعين من الخيوط في الخلايا: الميكروفيلم، أحد المكونات الرئيسية الثلاثة للهيكل الخلوي، والخيوط الرقيقة، وهي جزء من الجهاز المقلص في الخلايا العضلية. يمكن أن تكون موجودة إما كمونومر حر يسمى G-actin (كروي) أو كجزء من microfilament خطية من البوليمر يسمى F-actin (خيطي)، وكلاهما ضروري لمهام الخلوية الهامة مثل قابلية الحركة والانكماش للخلايا أثناء انقسام الخلية. يشارك الأكتين في العديد من العمليات الخلوية المهمة، بما في ذلك تقلص العضلات، حركية الخلية، انقسام الخلايا والحركة الخلوية، حركة الحويصلة والعضية، إشارات الخلية، وإنشاء وصيانة تقاطعات الخلايا وشكلها. يتم التوسط في العديد من هذه العمليات من خلال تفاعلات واسعة وحميمة من الأكتين مع الأغشية الخلوية. في الفقاريات، تم تحديد ثلاث مجموعات رئيسية من أشكال الأكتين، ألفا، بيتا، وغاما. الأكتين ألفا، الموجود في أنسجة العضلات، هي مكون رئيسي للجهاز الانقباضي. تتعايش أكتينات بيتا وغاما في معظم أنواع الخلايا كمكونات في الهيكل الخلوي، وكوسطاء لحركية الخلية الداخلية. ويعتقد أن مجموعة متنوعة من الهياكل التي شكلتها أكتين تمكنها من تحقيق مثل هذه المجموعة الكبيرة من الوظائف يتم تنظيمها من خلال ربط التروبوميوسين على طول الخيوط. توفر قدرة الخلية على تشكيل حبيبات مجهرية ديناميكية السقالات التي تسمح لها بإعادة تشكيل نفسها بسرعة استجابة لبيئتها أو إلى الإشارات الداخلية للكائن الحي، على سبيل المثال، لزيادة امتصاص غشاء الخلية أو زيادة الالتصاق بالخلايا من أجل تكوين أنسجة الخلية. يمكن تثبيت الإنزيمات أو العضيات الأخرى مثل الأهداب على هذه السقالات من أجل التحكم في تشوه غشاء الخلية الخارجي، والذي يسمح بالبطانة الداخلية والخلايا الخلوية. يمكن أن ينتج حركة إما بمفرده أو بمساعدة محركات جزيئية. لذلك يساهم الأكتين في عمليات مثل النقل داخل الحويصلات من الحويصلات والعضيات وكذلك تقلص العضلات والهجرة الخلوية. لذلك يلعب دورًا مهمًا في تكوين الأجنة وتضميد الجراح وغزو الخلايا السرطانية. يمكن تتبع الأصل التطوري للأكتين إلى الخلايا بدائية النواة، التي تحتوي على بروتينات مكافئة. متماثلات الأكتين من بدائيات النوى والبلمرة القديمة تتحول إلى خيوط حلزونية أو خطية مختلفة تتكون من خيوط أو عدة خيوط. ومع ذلك، يتم الاحتفاظ بجهات الاتصال الداخلية ومواقع ربط النوكليوتيدات في بدائيات النوى وفي الأركيا. أخيرًا، يلعب الأكتين دورًا مهمًا في التحكم في التعبير الجيني. يحدث عدد كبير من الأمراض والأمراض بسبب طفرات في أليلات الجينات التي تنظم إنتاج الأكتين أو البروتينات المرتبطة به. إنتاج الأكتين هو أيضا مفتاح لعملية العدوى من قبل بعض الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض. الطفرات في الجينات المختلفة التي تنظم إنتاج الأكتين عند البشر يمكن أن تسبب أمراضًا عضلية، وتغيرات في حجم القلب ووظيفته وكذلك الصمم. يرتبط تكوين الهيكل الخلوي أيضًا بالتسبب في البكتيريا والفيروسات داخل الخلايا، خاصةً في العمليات المتعلقة بالتهرب من إجراءات الجهاز المناعي. بروتين كروي بوزن جزيئي حوالي 40,000 يشكل العضلات. تسمى المادة المفردة G actin ، والمبلمرة في شكل خيوط هي F actin ، والمادة التي يرتبط بها التروبونين والتروبوميوسين بهيكلها الحلزوني المزدوج هي المكون الرئيسي لألياف العضلات الرقيقة (الشعيرة الأولى). يحدث تقلص العضلات عن طريق التفاعل بين الألياف السميكة (خيوط) التي شكلتها الميوسين.