Myosin

Conteúdo

• 1 Introdução
• 2 Cristalização e X-difracção de raios
• 3 Estrutura
• 4 Função
• 5 Doença
• 6 Estruturas 3D de Myosin

h2> Introdução

Myosin é uma das três principais classes de proteínas motoras moleculares: myosin, dynein, e kinesin. Como a mais abundante destas proteínas, a miosina desempenha um papel estrutural e enzimático na contracção muscular e na motilidade intracelular. A miosina foi descoberta pela primeira vez nos músculos no século XIX. A miosina é uma superfamília de proteínas que ligam a actina, hidrolisam ATP e transduzem a força. Assim, a maioria está localizada em células musculares. Composta por domínios da cabeça, pescoço e cauda. O domínio da cabeça liga a actina e move-se ao longo dela. O pescoço é um ligador e liga as cadeias ligeiras que têm uma função reguladora. A cauda interage com as moléculas de carga (CBD)m. Existem 18 classes de myosin.
Pensa-se que a miosina não convencional não forma filamentos.

• Myosin II (MII) é melhor estudada. Conduz a motilidade a alta velocidade como a contracção muscular. O MII contém 2 cadeias pesadas (HC) que constituem o domínio da cabeça ou motor (MD) e o domínio da cauda e 4 cadeias leves (LC) que são referidas como a LC essencial (ELC) e a LC reguladora (RLC).
• Myosin III (MIII) contém um domínio kinase terminal C ligado ao domínio motor.
• Myosin V (MV) funciona com motores baseados em microtubos como kinesin.
• Myosin VI (MVI) move-se em direcção à extremidade menos do filamento de actina.
• Myosin VII (MVII) tem uma cauda curta e pode actuar no movimento das membranas intracelulares.
• Myosin X (MX) é um effector a jusante de PI(3)K durante a fagocitose.
• Myosin XI (MXI) liga a membrana nuclear ao citoesqueleto.

Ver também Myosin (hebraico).

Cristalização e difracção de raios X

Miosina é encontrada em abundância, por isso pode ser preparada em quantidades de gramas. Durante quase 30 anos a cabeça da miosina foi resistente à cristalização, mas em 1993 os investigadores descobriram um mecanismo para obter cristais de qualidade de raios X. O processo modificou a proteína através da metilação redutora. Os dados dos raios X foram utilizados para determinar a estrutura terciária da proteína.

Estrutura

Miosina tem um tamanho molecular de aproximadamente 520 kilodaltons com um total de seis subunidades. Tem duas correntes pesadas de 220 kD que fazem a maioria da estrutura total e dois pares de correntes leves que variam em tamanho. A molécula é assimétrica, tendo uma cauda longa e duas cabeças globulares. Cada cadeia pesada compõe a maior parte de uma das cabeças globulares. O sub-fragmento-1(S1) também denominado cabeça de miosina consiste em ATP, actina, e duas cadeias ligeiras de encadernação. Cada cabeça globular tem uma cadeia pesada e duas cadeias leves para um tamanho molecular combinado de cerca de 130 kD.

A cabeça de miosina é assimétrica com um comprimento de 165 Angstroms e 65 Angstroms de largura, com uma espessura total de cerca de 40 Angstroms. Cerca de 48% dos resíduos de aminoácidos na cabeça da miosina são dominados por α helices. No terminal carboxil um longo α hélice de cerca de 85 Angstroms estende-se numa bobina de canhoto. Esta hélice em particular forma a região ligeira de ligação em cadeia do domínio globular O terminal de aminoácidos de cada cadeia pesada tem um grande domínio globular contendo o sítio da hidrólise ATP.

Função

Moléculas de agregado de miosina em células musculares para formar filamentos espessos. A estrutura semelhante a uma vara destes filamentos grossos actua como núcleo na unidade contrátil do músculo. A agregação de várias centenas de miosina forma uma estrutura bipolar que se acumula em matrizes regulares. Os músculos são constituídos por outra proteína chamada actina. A actina forma o filamento fino nas fibras musculares. A miosina e a actina interagem através de ligações fracas. Sem ATP ligada, a cabeça da miosina liga-se firmemente à actina. Com ATP ligada, a miosina liberta a subunidade de actina e interage com outra subunidade mais abaixo no filamento fino. Este processo continua em ciclo, produzindo movimento. A interacção entre a miosina e a actina é regulada por duas outras proteínas, a tropomiosina e a troponina.

O ciclo de interacção miosina-actina é delineado da seguinte forma:

1. ATP liga-se à miosina e abre-se um sítio de ligação na cabeça da miosina para perturbar a interacção actina-miosina, a actina é libertada. O ATP é hidrolisado

2. uma alteração conformacional movendo a proteína para um estado de “alta energia” faz com que a cabeça da miosina mude de orientação movendo-a para se ligar com a subunidade de actina mais próxima de uma região chamada disco Z do que a anterior subunidade de actina

3. o sítio de ligação é fechado, reforçando a ligação miosina-actina

4. segue-se rapidamente e a cabeça de myosin sofre uma mudança conformacional adicional trazendo-a de volta ao estado de repouso em que começou

Clique no link para aceder ao vídeo do DNAtube “A Moving Myosin Motor Protein”

http://www.dnatube.com/video/389/A-Moving-Myosin-Motor-Protein-myosin-actin-interaction

Doença

Mutações no MIIA causam miopatia de início precoce. As mutações em MVIIA causam a síndrome de Usher.

Estruturas 3D de Myosin

Estruturas 3D de Myosin

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