3.3.2. Динеиноподобные белки.

Отличительной особенностью динеинов является их способность специфически расщепляться под действием ультрафиолета в присутствии ванадата. Эта реакция часто используется для идентификации динеинов. Механизм генерации силы при взаимодействии динеина и микротрубочки, по-видимому, очень сходен с таковым при актомиозиновом взаимодействии и включает в себя циклические процессы ассоциации-диссоциации динеина с микротрубочками, сопряженные с процессами связывания, гидролиза и высвобождения продуктов. В настоящее время выделяют два класса динеинов - аксонемные динеины и цитоплазматические динеины.

Характерным свойством динеина является его способность расщепляться под действием ультрафиолетового облучения в присутствии АТР, магния и солей ортованадата на два фрагмента с молекулярными массами порядка 240 и 180 кДа. Изменение ионных условий приводит к изменению характера такого расщепления. На этом свойстве основаны методы исследования структуры динеина и функций динеина.

• Аксонемные динеины.

Э тот класс белков первоначально был обнаружен в аксонемах жгутиков и ресничек, где динеины образуют "ручки", ассоциированные с дублетом микротрубочек. Аксонемные динеины осуществляют скольжение соседних наружных дублетов микротрубочек, что приводит к биению жгутиков или ресничек. Лучше всего изучены динеины наружных ручек из ресничек тетрагимены, жгутиков хламидомонады и жгутиков сперматозоидов морского ежа.

Эти динеины содержат три типа полипептидных цепей - тяжелые, промежуточные и легкие. Количество цепей варьирует у разных животных. Молекулярный вес тяжелых цепей составляет 400-500 кД, промежуточных -60 -120 кД, легких - 10-40 кД, а общий вес динеина - 1250-2000 кД. Морфологически динеины наружных ручек содержат 2 или 3 глобулярных домена (соответственно числу тяжелых цепей), которые с помощью тонких нитей соединяются друг с другом наподобие букета в области корешкообразного основания. Промежуточные цепи располагаются именно в области этого основания. На каждой головке динеина имеется по одному сайту связывания с микротрубочками (А-микротрубочкой). Связывание головок с микротрубочками чувствительно к АТФ и разрушается при его добавлении. Динеин является АТФазой, активность которой стимулируется микротрубочками. Участки связывания и гидролиза АТФ также расположены на головках динеиновой молекулы

• Цитоплазматические динеины.

Цитоплазматический динеин впервые описан в 1987 г. Оказалось, что известный ранее белок МАР 1С из препарата высокомолекулярных МАР по ряду признаков (коэфффициент седиментации 20S, субъединичный состав, характер расщепления при ультрафиолетовом облучении в присутствии ванадата и АТР, транслокаторная активность) совпадает с препаратом аксонемного динеина ресничек и жгутиков. Было предложено назвать этот белок цитоплазматическим динеином.

Цитоплазматический динеин является ретроградным транслокатором, в отличие от кинезина способным использовать только энергию АТР, но не других NТР. Его транслокаторная активность ингибируется АМР-РNР, ванадатом и азидом натрия.

Ц итоплазматический динеин относится к двухголовым динеинам. МАР1С содержит две неидентичные тяжелые цепи (по 400 кД), три промежуточные (74, 59 и 57 кД) и четыре легкие цепи. Морфологически МАР1С состоит из двух глобулярных головок, соединенных парой стебельков. Как и другие динеины, МАР1С обладает активируемой микротрубочками АТФазной активностью. При очистке цитоплазматического динеина из нервных тканей одновременно с ним очищаются и полипептиды 150 и 45 кДа. Эти полипептиды, видимо, являются кофакторами, необходимыми для транслокаторной активности белка, общими для динеина и кинезина.

Хотя все данные свидетельствуют в пользу того, что цитоплазматический динеин in vivo индуцирует движение частиц в ретроградном направлении, данный факт нуждается в прямом экспериментальном подтверждении.