אקטין הוא חלבון מרכזי בשלד התא. יחידות אקטין רצות ונקשרות זו לזו כדי לבנות סיבים סליליים, שנקראים מיקרופילמנטים. סיבי האקטין יוצרים רשת בתוך תאים איקריוטיים ותומכים בתנועה, בצורת התא ובתהליכים תאיים נוספים.
אקטין מקושר בעיקר ל-ATP (מולקולת אנרגיה). קומפלקס אקטין-ATP בונה פולימר בקלות ומתפרק לאט. לעומתו, אקטין-ADP (ATP אחרי שהמולקולה נתנה אנרגיה) מתפרק בקלות ומתארך לאט. ריכוז האקטין בתא גבוה, בערך 100 מיקרומולר, והוא אחד החלבונים השמורים אבולוציונית, לדוגמה, ההבדל בין אצה לאדם הוא כ-5% בלבד.
יחידות בודדות נקראות G-אקטין (G עבור גלובולרי). כאשר כמה יחידות מתחברות הן יוצרות פולימר שנקרא F-אקטין (F עבור filament, סיב). המיקרופילמנטים הם הסיבים הדקים ביותר בשלד התא, בעובי כ-5 ננומטר. לסיב יש קוטביות: קצה חיובי שמתארך מהר וקצה שלילי שמתארך לאט. קצב ההארכה בקצה החיובי גבוה כ-10 פעמים מזה של הקצה השלילי. כאשר קצב ההוספה בקצה החיובי שווה לקצב ההסרה בקצה השלילי, מתרחשת תופעת ה"הליכון" (treadmilling), הסיב "מתקדם" במרחב אך אורכו נותר קבוע.
יצירת הפולימר מתחילה בגירעון (nucleation), חיבור של כשלוש יחידות G-אקטין. לאחר מכן מתחבר אקטין-ATP לקצה החיובי, ו-ATP עובר הידרוליזה ל-ADP עם שחרור זרחה. אקטין-ADP משתחרר מהקצה השלילי; לאחר שחרורו ADP מוחלף חזרה ל-ATP וזה מאפשר מחזורים של הארכה והתארכות. מחזורים אלה חשובים לתנועת התא אך לא תמיד רצויים, למשל בתאי שריר.
חלבוני עזר מבקרים את היצירה והיציבות של הסיבים. CapZ קושר את קצה הסיב ומונע הארכה או פירוק. קופילין (cofilin) נקשר ליחידות אקטין-ADP ומקדם פירוק מהקצה השלילי. פרופילין (profilin) מזרז החלפת ADP ב-ATP ומכין יחידות אקטין לחיבור בקצה החיובי. קומפלקס Arp2/3 יוצר גרעינים חדשים בעודו קשור לסיב קיים, וכך יוצר רשת מסועפת של סיבים. ביטוי החלבונים הללו נשלט בקפידה במחזור התא.
אקטין שמור מאוד ברצף שלו. ברמת ה-DNA יש דמיון רב אפילו לשמרים, וברמת החלבון הדמיון גבוה עוד יותר. ביונקים קיימים לפחות שישה גנים של אקטין, הממוינים למקבילות אלפא, בטא וגמא לפי תכונות שונות. אקטין אלפא מופיע בעיקר בתאי שריר; בטא וגמא נפוצים בתאים אחרים. למרות האיזופורמים השונים, כולם בונים סיבים בדרך דומה.
גן אקטין טיפוסי כולל אזורים לא מקודדים ב-UTR בסדר גודל של מאות נוקלאוטידים ואזור מקודד של כ-1200 נוקלאוטידים. ברוב הגנים יש אינטרונים. בחלק מהפרוקריוטיים הלא-עגולים קיימים גנים דומים לאקטין, למשל MreB.
אקטין נצפה לראשונה במיקרוסקופ ב-1887 על ידי ו"ד הליבורטון. גילוי והבידוד המפורט של האקטין מיוחס לברונו פ' שטאוב, שב-1942 פיתח שיטה לבידוד כמויות גדולות של אקטין טהור, שדומה לשיטות שמשתמשים בהן היום.
אקטין הוא חלבון בתא. חלבון = חומר שעושה עבודה בתא. יחידות אקטין מתחברות ויוצרות סיבים. סיבים אלה בונים רשת בתא.
יחידה בודדת קוראים לה G-אקטין. כשהן מתחברות הן יוצרות F-אקטין. F-אקטין = סיב של אקטין. הסיבים דקים מאוד.
אקטין נקשר ל-ATP (מולקולת אנרגיה). אחרי שה-ATP נותן אנרגיה הוא הופך ל-ADP. אקטין-ATP בונה סיב בקלות. אקטין-ADP מתפרק בקלות. לכן יש מחזורים של בניה ופירוק בסיב.
הסיב יש קצה מהיר וקצה איטי. אם מוסיפים בחזית ומורידים מאחור, הסיב "זז" בלי להארך. זה נקרא "הליכון".
חלבונים עוזרים: קופילין מפרק יחידות מהקצה האיטי. פרופילין מחליף ADP ב-ATP ומכין יחידות חדשות. Arp2/3 עוזר ליצור סיבים מסתעפים.
אקטין דומה מאוד ביצורים שונים. בבעלי חיים יש כמה גנים לאקטין. אקטין אלפא נמצא בשריר. אחרים נמצאים בתאים רגילים.
אקטין נצפה לראשונה במיקרוסקופ ב-1887. ב-1942 ברונו פ' שטאוב הצליח לבודד הרבה אקטין טהור.
תגובות גולשים