Белки, связывающиеся вдоль нитей актина
Белки, связывающиеся вдоль нитей актина , разделяют на три группы, учитывая их функциональные свойства.
Белки первой группы, в которую входит и тропомиозин , взаимодействуют с одной нитью актина и не способны связывать нити между собой.
Ко второй группе относятся димерные белки, образующие мостики между соседними нитями актина. Эти белки называтся сшивающими , или желирующими , белками ( cross-linkers , или gelation proteins ).
Белки третьей группы связывают нити актина в пучки. Различие между сшивающими и пучкующими белками размыто, так как при определенных условиях сшивающие белки образуют рыхлые пучки, а пучкующие белки изменяют механические свойства растворов актина так же, как "желаторы". Многие неспецифические агенты, в частности, поликатионы , связывают нити актина в пучки и превращают растворы актина в гель. Эта активность ингибируется повышением ионной силы и рН раствора. Некоторые белки, например, субфрагмент 1 миозина , альдолаза и фактор роста нерва , пучкуют нити актина in vitro, но, по-видимому, не обладают такой способностью in vivo.
Белки, образующие пучки, включают группу фасцина , фибрин , виллин и белок 4.9 ( табл.2.5 ). Эти белки локализованы между нитями актина в пучках, что делает пучки плотными, а нити в них - хорошо ориентироваными.
Сшивающие белки представляют собой димеры, в которых каждая из субъединиц взаимодействует с одной нитью актина. В результате образуется трехмерная сеть, состоящая из нитей актина с мостиками из сшивающих белков между нитями. Эта группа белков включает актинсвязывающие белки ABP, филамин , альфа-актинин , спектрин , белок с молекулярной массой 120 кДа , низкомолекулярные желактины и белки, ассоциированные с микротрубочками ( МАР ). Взаимодействие актина со сшивающими белками может регулироваться Са++ непосредственно или зависеть от фосфорилирования и взаимодействия с другими белками.
К белкам, локализующимся вдоль нитей актина, но не обладающим "сшивающей" активностью, кроме тропомиозина относится кофилин - мономер с молекулярной массой 20 кДа, выделенный из мозга и селезенки свиньи , а также из эмбриональной мышечной ткани цыпленка. Этот белок образует комплекс 1:1 как с мономерным, так и с фибриллярным актином. Связывание с F-актином приводит к ингибированию взаимодействия с тропомиозином и снижению АТРазной активности актомиозина.
Кроме того, выделяют группу сшивающих белков, функцией которых является соединение нитей актина с мембраной непосредственно или через другие актинсвязывающие белки. Большинство из них обеспечивает расположение нитей под мембраной, но некоторые соединяют с мембраной концы нитей. Основные свойства белков, прикрепляющих актин к мембране, приведены в табл.2.7 . Наиболее изученными из них являются винкулин , спектрин и талин .
Белки, прикрепляющие актин к мембране, часто становятся объектом ограниченного протеолиза , что приводит к резким изменениям в организации актина. Известно также, что изменения в структуре актинового цитоскелета вызываются фосфорилированием винкулина при вирусной трансформации клеток и под действием опухолевых промоторов. Таким образом, белки, прикрепляющие актин к мембране, являются посредниками между внешним сигналом и внутриклеточными процессами.
Необходимые при этом процессы сборки и разборки цитоскелета происходят за счет взаимодействия актина с другими актинсвязывающими белками, что делает цитоскелет лабильной чувствительной системой клеточной регуляции.
