L'actine est une protéine structurelle présente dans toutes les cellules eucaryotes. Il participe à l'assemblage du cytosquelette et du muscle.
Qu'est-ce que l'actine?
L'actine est une molécule de protéine avec une histoire de développement très ancienne. En tant que protéine structurelle, elle est présente dans le cytoplasme de chaque cellule eucaryote et dans le sarcomère de toutes les fibres musculaires. Avec des microtubules et des filaments intermédiaires, il forme le cytosquelette de chaque cellule sous forme de filaments d'actine. Il est conjointement responsable de la formation de la structure cellulaire et du mouvement des molécules et des organites cellulaires dans la cellule. Il en est de même pour la cohésion des cellules via des jonctions serrées ou des jonctions adhérentes. Dans les fibres musculaires, l'actine, ainsi que le protéines myosine, troponine et la tropomyosine, génère du muscle contractions. L'actine peut être divisée en trois unités fonctionnelles alpha-actine, bêta-actine et gamma-actine. L'alpha-actine est le composant structurel des fibres musculaires, tandis que la bêta et la gamma-actine se trouvent principalement dans le cytoplasme des cellules. L'actine est une protéine hautement conservée, se produisant avec de très légères variations dans la séquence d'acides aminés dans les cellules eucaryotes unicellulaires. Chez l'homme, 10 pour cent de toutes les protéines molécules dans les cellules musculaires se composent d'actine. Toutes les autres cellules contiennent encore 1 à 5 pour cent de cette molécule dans le cytoplasme.
Fonction, action et tâches
L'actine remplit des fonctions importantes dans les cellules et les fibres musculaires. Dans le cytoplasme de la cellule, en tant que composant du cytosquelette, il forme un réseau tridimensionnel dense qui maintient les structures cellulaires ensemble. En certains points du réseau, les structures se renforcent mutuellement pour former des renflements membranaires tels que des microvillosités, synapses ou pseudopodes. Des jonctions Adherens et des jonctions serrées sont disponibles pour les contacts de cellules. Globalement, l'actine contribue ainsi à la stabilité et à la forme des cellules et des tissus. En plus de la stabilité, l'actine fournit également des processus de transport au sein de la cellule. Il lie étroitement les transmembranes importantes structurellement liées protéines afin qu'ils restent à proximité spatiale. Avec l'aide de myosines (moteur protéines), les fibres d'actine assurent également le transport sur de courtes distances. Par exemple, les vésicules peuvent être transportées vers la membrane. Des distances plus longues sont couvertes par les microtubules à l'aide des protéines motrices kinésine et dynéine. De plus, l'actine assure également la motilité cellulaire. Les cellules doivent pouvoir migrer à l'intérieur du corps à de nombreuses reprises. Cela est particulièrement vrai lors de réactions immunitaires ou cicatrisation, ainsi que lors de mouvements généraux ou de modifications de la forme des cellules. Les mouvements peuvent être basés sur deux processus différents. Premièrement, le mouvement peut être déclenché par une réaction de polymérisation dirigée et deuxièmement, via une interaction actine-myosine. Dans l'interaction actine-myosine, les fibres d'actine sont structurées comme des faisceaux de fibrilles qui fonctionnent comme des cordes de traction à l'aide de la myosine. Les filaments d'actine peuvent former des excroissances cellulaires sous forme de pseudopodes (filopodes et lamellipodes). En plus de ses nombreuses fonctions au sein de la cellule, l'actine est bien entendu responsable de la contraction musculaire du muscle squelettique et du muscle lisse. Ces mouvements sont également basés sur l'interaction actine-myosine. Pour garantir cela, de nombreux filaments d'actine sont liés à d'autres protéines de manière très ordonnée.
Formation, occurrence, propriétés et valeurs optimales
Comme mentionné précédemment, l'actine se trouve dans tous les organismes et cellules eucaryotes. C'est un composant intrinsèque du cytoplasme et fournit la stabilité cellulaire, l'ancrage des protéines structurellement apparentées, le transport à courte distance des vésicules vers le membrane cellulaireet la motilité cellulaire. Sans actine, la survie cellulaire ne serait pas possible. Il existe six variantes d'actine différentes, qui sont divisées en trois variantes alpha, une variante bêta et deux variantes gamma. Les alpha actines sont impliquées dans la formation et la contraction des muscles. La bêta-actine et la gamma-1-actine ont une grande importance pour le cytosquelette dans le cytoplasme. La gamma-2-actine, à son tour, est responsable du muscle lisse et du muscle intestinal. Au cours de la synthèse, l'actine globulaire monomère se forme en premier, également connue sous le nom de G-actine. La protéine monomère individuelle molécules à leur tour assembler sous polymérisation pour former de la F-actine filamenteuse. Au cours du processus de polymérisation, plusieurs monomères globulaires se combinent pour former une longue F-actine filamenteuse. L'assemblage et le démontage des chaînes sont très dynamiques. Cela signifie que l'échafaudage d'actine peut être rapidement adapté aux exigences actuelles. De plus, les mouvements cellulaires sont également assurés par ce processus. Ces réactions peuvent être inhibées par des inhibiteurs dits du cytosquelette. Ces substances sont utilisées pour inhiber les polymérisations ou les dépolymérisations. Ils ont une signification médicinale comme médicaments dans le contexte de chimiothérapie.
Maladies et troubles
Parce que l'actine est un composant essentiel de toutes les cellules, de nombreux changements structurels causés par une mutation conduire à la mort de l'organisme. Des mutations dans les gènes codant pour les alpha-actines peuvent provoquer des maladies musculaires. Cela est particulièrement vrai pour l'alpha-1-actine. En raison du fait que l'alpha-2-actine est responsable du muscle aortique, une mutation de l'ACTA2 gène peut provoquer des troubles thoraciques familiaux anévrisme aortique. L'ACTA2 gène code pour l'alpha-2-actine. Mutation de l'ACTC1 gène pour l'alpha-actine cardiaque provoque une dilatation cardiomyopathie. En outre, la mutation de l'ACTB en tant que gène codant pour la bêta-actine cytoplasmique peut provoquer de grandes cellules et diffuser des cellules B lymphome. Certains maladies auto-immunes peut avoir des niveaux élevés d'actine anticorps. En particulier, cela est vrai pour les auto-immunes foie inflammation. C'est une chronique hépatite qui mène à foie cirrhose à long terme. Ici, on trouve un anticorps contre l'actine des muscles lisses. Sur le plan de diagnostic différentiel, cependant, auto-immune hépatite n'est pas si facile à distinguer de l'hépatite virale chronique. Ceci est dû au fait anticorps contre l'actine peut également être stimulée dans une moindre mesure chez les virus chroniques hépatite.
