F-актин (фібрилярний).

F-актин – довгий спіральний полімер, що складається з декількох сотень субодиниць. Діаметр ниток дорівнює, за даними різних авторів, 50 – 80 або 80 – 100 ангстрем. На відміну від актину утвореного in vivo довжина ниток актину, заполімерізованного in vitro, коливається від 0,2 до 10 – 15 мкм, причому розподіл по довжинах експоненціально. При взаємодії з важким мероміозіном або його субфрагментом 1 F-актин утворює характерні стрілоподібні структури, що свідчать про полярності ниток.

Згідно моделі актиновой нитки (рис.1-14б), побудованої шляхом суміщення атомної структури мономера з рентгенограмою орієнтованих в капілярі полімерів, F-актин являє собою двухстартовую (двухтяжевую) праву спіраль, крок якої дорівнює 72 нм. Тяжі взаємодіють між собою, утворюючи ліву спіраль з кроком 5,9 нм. Великий домен знаходиться ближче до центру нитки, а малий домен – на її периферії. Максимальний діаметр модельної нитки дорівнює 90 – 95 ангстрем.

Розташування мономерів в одиночній спіралі актину показано на рис.1-14а.

Основна взаємодія між мономерами актину уздовж двухстартовой спіралі здійснюється за рахунок контакту між субдоменів 4 одного мономеру і субдоменів 3 лежачого вище мономеру: залишки 243 – 245 і 202 – 204 контактують із залишками 322 – 325 і 286 – 289 відповідно. Крім того, гідрофобна петля, що складається із залишків 41 – 50, контактує з великим доменом лежачого вище мономеру (залишки 166 – 169) і з Phe-375. Найбільш віддаленим від осі нитки (25 ангстрем) є контакт петлі 41 – 45 із залишками 166 – 169. У середині нитку упакована нещільно. Контакти вздовж лівої генетичної спіралі утворюються залишками 195 – 197 субдомену 4 і залишками 110 – 112 субдомену 1. Крім того, петля одного тяжа (266 – 269), по-видимому, впроваджується в гідрофобний кишеню, утворений залишками 166, 169, 171, 285, 289, 63 – 64 і 40 – 45 іншого тяжа. Передбачається, що мономери утримуються в полімері завдяки освіті гідрофобного ядра між сусідніми субодиницями уздовж двухстартовой спіралі, в яке вклинюється “шпилька”, що складається із залишків 269 – 272, що належать мономерам іншого тяжа. Взаємодія включає 3 субодиниці. Якщо “шпильку” вийняти, залишилися уздовж осі нитки зв’язку, мабуть, виявляться недостатніми для підтримки спіралі.

Крім того, взаємодія між мономерами може підтримуватися сольовими містками. Arg-39 розташований між Asp-286 і Glu-270 двох інших субодиниць. Arg-205 однієї молекули знаходиться між Asp-244 і Glu-205 сусідній субодиниці, Arg-62 – близько Asp-288 сусіда. Існують, ймовірно, і водневі зв’язки.

Структура нитки може, мабуть, змінюватися при гідролізі АТР, заміщенні міцно пов’язаного Са + + на Mg + + і при взаємодії з іншими білками. Ці зміни пов’язані, в першу чергу, з торзіонних рухом малого домену.

Відомо, що здатність актину до полімеризації інгібується при ADP-рібозілірованіі актину, пов’язаному з Arg-177, модифікаціях His-40, Lys-61 та Tyr-53, при заміні Gly-245 на Asp, а також при протеолітичної розщеплення зв’язку Gly-42 -Val-43 або Met-47-Gly-48. Всі ці амінокислотні залишки знаходяться в області контактів між мономерами, передбачених моделлю.

При полімеризації актину міцно пов’язаний нуклеотид гідролізується, і F-актин містить АДР. І нуклеотид, і катіон в F-актине із середовищем практично не обмінюються, тому активація F-актину відбувається повільно. На відміну від G-актину F-актин стійкий до протеолізу і не інгібує активність ДНКази I. Крім того, F-актин взаємодіє з фаллоідін. Ця взаємодія стабілізує нитка, приводячи до незворотності полімеризації.

Comments are closed.