Dynein ir motora proteīns, kas galvenokārt nodrošina cilšu un flagellu kustīgumu. Tādējādi tas ir svarīgs cilijveida intracelulārs komponents epitēlijs, vīrietis sperma, eistāhijas caurule un bronhi vai dzemdes tubas. Vairāku gēnu mutācija var pasliktināt dyneīna darbību.
Kas ir dyneīns?
Citoskeleta olbaltumvielu dyneīns kopā ar miozīnu, kinesīnu un prestīnu veido motoru grupu proteīni. Alosteriskais motors proteīni ir atbildīgi par tādu kravu pārvadāšanu kā šūnu organoīdi vai vezikulas šūnu iekšienē. Viņi pieder intracelulāriem proteīni un var saistīties ar olbaltumvielu tīklu, pateicoties to motoriskajam domēnam. Viņu astes domēnam ir saistoša vieta slodzēm. Dynein parasti veido divu monomēru dimērus. Tie saistās ar mikrotubulām, kas ir cauruļveida pavedieni, kas izgatavoti no olbaltumvielām. Mikrotubulu transportēšana parasti notiek no šūnu membrānu virzienā uz kodolu. Dynein ir vairāki apakštipi. Daži no tiem ir sastopami tikai cilia un flagella aksonemā. Dynein kopā ar kinezīnu ir citoskeleta mikrotubulu pavedienu daļa. Flagellas un kustīgās cilijas dyneīna dēļ kļūst par kustīgu un izlīdzināmu komponentu. Uz biomolekulāri pamata vairāki gēni kodē dyneīnu. Piemēram, gēni DNAL1, DNAI1, DNSH5 un DNSH11 ir vieni no kodējošajiem gēniem.
Funkcija, darbība un lomas
Tāpat kā visi motora proteīni, arī dyneīns ir pārvadātājs, kas pārvadā vezikulas un realizē citus transporta un kustības procesus. Molekula ar to saistās ar mikrotubulām vadītājs novads. Astes daļa var mijiedarboties ar lipīdu membrānām. Iekš vadītājs reģionā dyneīns var saistīties un hidrolizēties adenozīns trifosfāts (ATP) divās jomās. Tādā veidā molekulas nodrošināt sevi ar transporta procesiem nepieciešamo enerģiju. Hidrolīze atbilst ķīmisko savienojumu sadalīšanai, pievienojot a ūdens molekula. H2O molekulas dipola raksturs izraisa vielu sadalīšanos. Katrs dyneīna komplekss vispirms saista molekulu ar sevi. Tad, pateicoties iepriekš iegūtajai enerģijai, tā iet gar mikrocauruli. Transports ir virzīts transports. Tas ir tāpēc, ka dyneīns var pārvietoties tikai pa mikrotubulu mīnus gala virzienā. Tādējādi dyneīni transportē savu kravu no plazmas membrānas perifērijas uz mikrocauruļu organizēšanas centru kodola tuvumā. Šo transporta veidu sauc arī par retrogrādu transportu. Motora proteīns kinezīns ir atbildīgs par pretēji virzītu transportu. Daži vīrusi izmantot motorisko olbaltumvielu transporta procesus, lai sasniegtu šūnu kodolu, piemēram, herpess vienkāršs. Tā kā dyneīns var saistīties ar membrānu lipīdi un mikrotubulus vienlaikus, dyneīns savieno intracelulārus pūslīšus ar citoskeletu un veic uz tiem no ATP atkarīgas konformācijas izmaiņas, transportējot olbaltumvielu struktūru kvēldiega mīnus galā.
Veidošanās, sastopamība, īpašības un optimālie līmeņi
Dynein ir atrodams plazmas membrānas cilijās. Katrā A kanāliņā cilijam ir pāris līdzīgu struktūru, kas pazīstamas arī kā dyneīna rokas, orientētas uz kaimiņu kanāliņu B kanāliņu. Papildus konformācijas izmaiņām dyneīns galvenokārt veic cilšu un flagellu kustību. Īpaši cilijām tagad ir piešķirta vitāla loma, jo tās nodrošina daudzu orgānu darbību. Attiecīgi dyneīns cilvēka organismā notiek bieži. Piemēram, motora proteīns ir atrodams epitēlijs dzemdes caurules, bronhos vai sperma asti. Ciliāta epitēlijs no plaušu, eistāhija caurule vai gļotāda paranasālas deguna blakusdobumu atkarīgs arī no dyneīna. Galu galā molekula ir izšķiroša sastāvdaļa visām ciliāru nesošajām epitēlijām. Motora olbaltumvielu veidošanās sākas biomolekulārā līmenī. Šeit dažādi gēni kodē citoskeleta olbaltumvielu un iegūst savas funkcijas embrija fāzē.
Slimības un traucējumi
Dineīna kodēšanas gēnu ģenētiskie defekti rada Kartagenera sindroma klīnisko ainu. Konkrēti, līdz šim ar šo slimību ir saistītas DNAL1, DNAI1, DNAH5 un DNSH11 mutācijas. Ciliju saturošās epitēlijas darbību traucē mutācija. Kartagenera sindromu sauc arī par primāro ciliāru diskinēzija un ir autosomāli recesīvs. Cilia diskinēzija atbilst dyneīna ieroču funkcijas neesamībai vai zaudēšanai. Sakarā ar šo funkciju zudumu cilšu mobilitāte ir ierobežota vai tās vispār nav. Primārajā ciliārā diskinēzija, klīniskā aina ietekmē visas cilšu aizņemtas ķermeņa šūnas. Tādējādi ne bronhiālā epitēlija šūnas, ne Eustāhijas caurule, ne šūnas paranasālas deguna blakusdobumu joprojām darbojas atbilstoši. Novirzītais ciliārais sitiens jau nav embrija fāzē. Apmēram puse no visām skartajām personām tādējādi cieš no daudzu pozīciju anomālijām iekšējie orgāni. Parasti ir tā saucamais situs inversus. Vīrieši cieš no sperma diskinēzija, kas saistīta ar neauglība. Sievietes var arī ietekmēt neauglība cilšu nekustīguma dēļ dzemdes tubā. Sakarā ar traucētu mukocilāro klīrensu, obstrukciju vai infekciju elpošanas trakts notiek. Atkārtota bronhīts, rinīts or sinusīts ir bieži sastopami simptomi. Bronhektāze bieži veidojas slimības progresēšanas laikā. Cilijas funkcionalitāti var pārbaudīt ar cilšu funkciju testu. Cēloņsakarības nav terapija. Tomēr tagad var kontrolēt vismaz tādus simptomus kā elpceļu sekrēciju saglabāšana. Bagātīgs šķidruma patēriņš, pārvalde no mukolītiska līdzekļa un ieelpošana β2-simpatomimētisko līdzekļu lietošana ir viena no vissvarīgākajām ārstēšanas iespējām.
