Actin adalah protein struktur yang terdapat di semua sel eukariotik. Ia mengambil bahagian dalam pemasangan sitoskeleton dan otot.
Apakah aktin?
Actin adalah molekul protein dengan sejarah perkembangan yang sangat lama. Sebagai protein struktur, terdapat dalam sitoplasma setiap sel eukariotik dan di sarkoma semua serat otot. Bersama dengan mikrotubulus dan filamen perantaraan, ia membentuk sitoskeleton setiap sel dalam bentuk filamen aktin. Ia bertanggungjawab bersama untuk pembentukan struktur sel dan pergerakan molekul dan organel sel di dalam sel. Perkara yang sama berlaku untuk kohesi sel melalui persimpangan yang ketat atau persimpangan yang melekat. Pada serat otot, aktin, bersama dengan protein miosin, troponin dan tropomyosin, menghasilkan otot pengecutan. Actin boleh dibahagikan kepada tiga unit berfungsi alpha-actin, beta-actin dan gamma-actin. Alpha-actin adalah komponen struktur serat otot, sementara beta- dan gamma-actin terutamanya terdapat di sitoplasma sel. Actin adalah protein yang sangat dipelihara, berlaku dengan sedikit variasi urutan asid amino dalam sel eukariotik uniselular. Pada manusia, 10 peratus daripada semua protein molekul dalam sel otot terdiri daripada aktin. Semua sel lain masih mengandungi 1 hingga 5 peratus molekul ini dalam sitoplasma.
Fungsi, tindakan, dan tugas
Actin melakukan fungsi penting dalam sel dan serat otot. Dalam sitoplasma sel, sebagai komponen sitoskeleton, ia membentuk rangkaian tiga dimensi yang padat yang menyatukan struktur selular. Pada titik-titik tertentu dalam rangkaian, struktur saling menguatkan untuk membentuk tonjolan membran seperti mikrovili, sinaps atau pseudopodia. Adherens persimpangan dan persimpangan ketat tersedia untuk kenalan sel. Secara keseluruhan, aktin menyumbang kepada kestabilan dan bentuk sel dan tisu. Sebagai tambahan kepada kestabilan, aktin juga menyediakan proses pengangkutan di dalam sel. Ia dengan ketat mengikat transmembran yang berkaitan dengan struktur protein supaya mereka berada berdekatan dengan ruang. Dengan bantuan myosin (motor proteingentian aktin juga mengambil alih pengangkutan dalam jarak dekat. Contohnya, vesikel boleh dibawa ke membran. Jarak yang lebih jauh diliputi oleh mikrotubulus dengan bantuan protein motor kinesin dan dynein. Selanjutnya, aktin juga memastikan pergerakan sel. Sel mesti dapat berpindah ke dalam badan dalam banyak kesempatan. Ini benar terutamanya semasa reaksi imun atau penyembuhan luka, serta semasa pergerakan umum atau perubahan bentuk sel. Pergerakan boleh berdasarkan dua proses yang berbeza. Pertama, pergerakan dapat dipicu oleh reaksi polimerisasi yang diarahkan dan yang kedua, melalui interaksi aktin-myosin. Dalam interaksi aktin-myosin, serat aktin disusun sebagai ikatan fibril yang berfungsi seperti tali tarikan dengan bantuan myosin. Filamen aktin dapat membentuk pertumbuhan sel dalam bentuk pseudopodia (filopodia dan lamellipodia). Sebagai tambahan kepada banyak fungsinya di dalam sel, aktin tentunya bertanggungjawab untuk pengecutan otot otot rangka dan otot licin. Pergerakan ini juga berdasarkan interaksi aktin-myosin. Untuk memastikan ini, banyak filamen aktin dihubungkan dengan protein lain dengan cara yang sangat teratur.
Pembentukan, kejadian, sifat, dan nilai optimum
Seperti disebutkan sebelumnya, aktin terdapat dalam semua organisma dan sel eukariotik. Ia adalah komponen intrinsik sitoplasma dan memberikan kestabilan sel, penahan protein berkaitan struktur, pengangkutan vesikel jarak pendek ke membran sel, dan motilitas sel. Tanpa aktin, kelangsungan hidup sel tidak mungkin dilakukan. Terdapat enam varian aktin yang berbeza, yang terbahagi kepada tiga varian alpha, satu varian beta dan dua varian gamma. Aktin alpha terlibat dalam pembentukan dan pengecutan otot. Beta-actin dan gamma-1-actin sangat penting bagi sitoskeleton dalam sitoplasma. Gamma-2-actin pula bertanggungjawab untuk otot licin dan otot usus. Semasa sintesis, aktin globular monomer dibentuk terlebih dahulu, yang juga dikenali sebagai G-aktin. Protein monomer individu molekul seterusnya berkumpul di bawah pempolimeran untuk membentuk F-aktin filamen. Semasa proses pempolimeran, beberapa monomer globular bergabung untuk membentuk F-actin filamen panjang. Kedua-dua pemasangan dan pembongkaran rantai sangat dinamik. Ini bermaksud perancah aktin dapat disesuaikan dengan cepat dengan keperluan semasa. Di samping itu, pergerakan sel juga dijamin dengan proses ini. Reaksi ini dapat dihambat oleh apa yang disebut sebagai perencat sitoskeleton. Bahan ini digunakan untuk menghalang polimerisasi atau depolimerisasi. Mereka mempunyai kepentingan perubatan sebagai dadah dalam konteks kemoterapi.
Penyakit dan gangguan
Kerana aktin adalah komponen penting dari semua sel, banyak perubahan struktur yang disebabkan oleh mutasi membawa hingga mati organisma. Mutasi dalam gen yang mengekod alpha-actins boleh menyebabkan penyakit otot. Ini benar terutamanya untuk alpha-1-actin. Kerana fakta bahawa alpha-2-actin bertanggungjawab untuk otot aorta, mutasi dalam ACTA2 gen boleh menyebabkan toraks keluarga aneurisma aorta. ACTA2 gen mengekod alpha-2-actin. Mutasi ACTC1 gen untuk jantung alpha-actin menyebabkan dilatasi kardiomiopati. Selanjutnya, mutasi ACTB sebagai gen yang mengekod beta-actin sitoplasma boleh menyebabkan sel besar dan sel B tersebar limfoma. Beberapa penyakit autoimun mungkin mempunyai tahap aktin yang tinggi antibodi. Khususnya, ini berlaku untuk autoimun hati keradangan. Ini adalah kronik hepatitis yang membawa kepada hati sirosis dalam jangka masa panjang. Di sini, terdapat antibodi terhadap aktin otot licin. Dari segi diagnosis pembezaan, bagaimanapun, autoimun hepatitis tidak begitu mudah untuk dibezakan dari hepatitis virus kronik. Ini adalah kerana antibodi terhadap aktin juga boleh dirangsang pada tahap yang lebih rendah pada virus kronik hepatitis.
