Bir aktin filament ya da mikro filament , a, homopolimer bir aktin , 42 kDa (bir protein, atomik kütle birimi ). Kas liflerinin yanı sıra ökaryotik hücrelerin hücre iskeletinin temel bir bileşenidir . Dolayısıyla aktin, tipik bir hayvan hücresinin toplam proteininin yaklaşık% 10'unu temsil eder, yarısı aktin filamentleri halinde birleştirilirken diğer yarısı, aktin monomerleri formunda sitozolde serbesttir. Filament formundaki aktin bazen F-aktin (Fibrillar) olarak adlandırılırken, monomerik form G-aktin (Küresel) olarak adlandırılır.
Bir aktin filamanı , 167 ° 'lik bir dönüşle birkaç küresel aktin biriminin polimerizasyonundan ve bunların büyük alt birimleri aracılığıyla etkileşime girmesinden kaynaklanır (filamentten dışa doğru bakan küçük alt birimler, birbirleriyle çevrili iki lif izlenimi verir). Bir filamentin çapı yaklaşık 7 nm ve kalıcılık uzunluğu yaklaşık 17 um'dir , bu da hücrelerin çapının büyüklük sırasıdır.
Her filaman polarize edilmiştir çünkü tüm küresel aktin molekülleri aynı yönü "işaret eder", bir uca (-), diğer uca (+) denir. Bu yapısal polariteye bir polimerizasyon polaritesi eklenir. (Aşağıya bakınız).
Küresel G-aktin, F-aktin (aktin filamenti) haline polimerize olur.
Polimerizasyon, esas olarak trimerlerin oluştuğu çekirdeklenme aşaması ile başlar. Monomerler daha sonra bir simetri merkezi olmayan çift sarmalda birleşirler. Bir uçta (+) veya dikenli veya fırça ile gösterilen kinetik sabitler, diğer uçtan (-) veya sivri uçla gösterilenlerden büyüklük sırasına göre 10 kat daha büyüktür. Ek olarak, canlı hücrelerde çoğunlukta bulunan ATP (ATP-aktin) ile ilişkili monomerler , ADP (ADP-aktin) ile ilişkili olanlardan daha fazla polimerleşme eğilimine sahiptir .
Bir filamanla ilişkili aktin, ATP'sini hidrolize etme eğilimindedir. Bu özellik, ipliğin kutupsallığı ile birlikte, sözde " koşu bandı " olgusunun kökenindedir . Aslında, (+) uç, ATP-aktinin büyük çoğunluğunu yakalama eğiliminde olacaktır ve sonuç olarak bu uçta polimerizasyonu teşvik edecektir. Öte yandan, (-) ucu daha az aktiftir, ona yakın olan filamentin aktini, filaman formunda daha fazla zaman harcamıştır ve esas olarak ADP-aktin formundadır. Bu nedenle, (-) ucunda denge depolimerizasyona doğru kayar.
Bu iki eşzamanlı denge kayması, zincirin (+) tarafta sürekli artmasına ve (-) tarafta azalmasına neden olur. Sabit bir merkezi monomer tutarsak, bu nedenle tüm zincir hareket ediyor gibi görünür. Bu durumu dengenin dışında tutmak için gerekli enerji kaynağı, ADP-aktinin ATP-aktine yeniden üretildiği çevreleyen sıvı ortamda gerçekleşir. "Konveyör bandı" terimi, (-) ucundan ayrılan monomerlerin, çözeltiden geçtikten sonra (+) uca bağlanmak için geri döndüğünü belirtir. Ancak makroskopik olarak herhangi bir kütle taşınmaz. Bu işlem, belirli hücrelerin bir lamellipod aracılığıyla hareket etmesine izin veren moleküler bir motorun gerçekleştirilmesine izin verir . Aynı zamanda Listeria bakterilerinin hareketinin de kökenindedir . Bununla birlikte, başka birkaç proteine ihtiyaç vardır ve tek başına aktin, ATP hidrolizinin kimyasal enerjisini işe dönüştüremez.
Aktin ile ilişkili proteinler (veya AAP), hücrenin aktin stokunu kontrol etmenin anahtarıdır. Polimerizasyonu düzenlemeyi ve filamentleri uzamsal olarak organize etmeyi mümkün kılarlar. Sırasıyla, tüm hücre ile etkileşime giren karmaşık ağa uyan düzenleyici proteinler tarafından kontrol edilirler.
Polimerizasyonu başlatmayı mümkün kılan bu proteinlerdir. Farklı eylem modlarına sahip birkaç tür vardır.
Bu proteinler, sitoplazmada bulunan G aktin miktarını düzenlemek için kullanılır.
Polimerizasyonu (G aktin ilavesi) önlemek ve dolayısıyla filamentin büyümesini durdurmak için bir aktin filamentinin dikenli ucuna bağlanırlar. Depolimerizasyonu durdurmak veya bir çekirdek oluşumuna (polimerizasyonun başlaması) izin vermek için sivri uçlu uca da bağlanabilirler.
Bu proteinler, aktin filamanlarını ayırmayı mümkün kılar:
Aktin filamentler biyolojik işlevlerine göre çok farklı şekillerde düzenlenir. İşte gözlenen yapıların bazı örnekleri ve temel özellikleri: kirişler, gerilim kabloları, ağlar, kuyruklu yıldızlar.
Bazı doğal toksinlerin aktin mikrofilamentleri üzerinde etkileri vardır.