A dinactina ou complexo activador da dineína é unha proteína formada por moitas subunidades, que se encontra nas células eucarióticas, e colabora no transporte intracelular bidireccional ao unirse a poteínas motoras como a dineína e a cinesina-2 e ligalas a orgánulos ou vesículas celulares para que estes sexan transportados.[1][2]

Estrutura e mecanismo de acción editar

Dinactina
Identificadores
SímboloDynactin
PfamPF12455
InterProIPR022157
Dinactina
Identificadores
SímboloDynamitin
PfamPF04912
InterProIPR006996
Dinactina
Identificadores
Símbolo?
PfamPF07426
InterProIPR009991
Dinactina
Identificadores
SímboloDynactin_p62
PfamPF05502
InterProIPR008603

A dinactina consta de moitas subunidades, das cales o dobrete p150Glued (codificado polo xene DCTN1) é o meirande e é esencial para o seu funcionamento.[1] Esta estrutura da dinactina está moi conservada nos vertebrados. Existen tres isoformas codificadas polo mesmo xene p150Glued.[3] O complexo dinactina visualizado por técnicas de microscopía electrónica parece un filamento curto de 37 nm de lonxitude, que lembra á actina F cun filamento orientado lateralmente e máis delgado que remata en dúas cabezas globulares.[4]

O complexo da dinactina consta de tres dominios estruturais principais, que son:

  1. brazo lateral-ombreiro: DCTN1, DCTN2/dinamitina, DCTN3/p22/p24;
  2. o bastón Arp1: Arp1/centractina, actina, CapZ;
  3. o complexo do extremo bicudo: Actr10/Arp11, DCTN4/p62, DCTN5/p25, e DCTN6/p27.[5]

A dinactina interacciona coa dineína directamente pola unión das cadeas intermedias da dineína co dobrete p150Glued.[6] A DCTN2 (dinamitina) está tamén implicada no ancoramento de microtúbulos aos centrosomas e pode xogar algún papel na formación de sinapses entre as neuronas durante o desenvolvemento do cerebro.[7] A DCTN4 (p62) únese directamente á subunidade Arp1 da dinactina.[8][9] A Arp1 é o dominio para a unión da dinactina a vesículas membranosas (como as orixinadas no aparato de Golgi ou endosomas tardíos) por medio da súa asociación coa β-espectrina.[10][11][12][13] O complexo do extremo bicudo (PEC, pointed end complex) está implicado na unión selectiva do cargamento. As subunidades PEC p62/DCTN4 e Arp11/Actr10 son esenciais para a integridade do complexo dinactina e no establecemento do destino da dinactina/dineína cara a envoltura nuclear antes da mitose.[14][15][16] A dinactina p25/DCTN5 e p27/DCTN6 non son esenciais para a integridade do complexo da dinactina, pero cómpren para o transporte de endosomas temperáns e reciclados durante a interfase e a regulación do punto de control (checkpoint) da ensamblaxe do fuso na mitose.[16][17][18]

Funcións editar

A dinactina é a miúdo esencial para a actividade da dineína[1][19] e pode considerarse como un "receptor da dineína"[6] que modula a unión da dineíma aos orgánulos da célula, que van ser transportados ao longo dos microtúbulos.[20][21] A dinactina tamén potencia a procesividade dos motores dineína citoplasmática[22] e cinesina-2.[23] A dinactina está implicada en varios procesos como o aliñamento dos cromosomas e a organización do fuso[24] na división celular.[25] A dinactina contribúe a enfocar o polo do fuso mitótico por medio da súa unión á proteína do aparato mitótico nuclear (NuMA).[26][27] A dinactina tamén se une ao cinetocoro por medio da unión entre DCTN2/dinamitina e zw10 e ten unha función na inactivación do punto de comprobación do fuso mitótico.[28][29] Durante a prometafase, a dinactina tamén axuda a dirixir ao cinetocoro a quinase tipo polo 1 (Plk1) por medio da DCTN6/p27 fosforilada por quinase dependente de ciclina 1 (Cdk1), a cal está implicada na unión correcta entre microtúbulo e cinetocoro e o recrutamento da proteína Mad1 do punto de comprobación da ensamblaxe do fuso.[18] Ademais, a dinactina ten unha función esencial no mantemento da posición nuclear en Drosophila,[30] peixe cebra[31] ou en diferentes fungos.[32][33] A dineína e a dinactina concéntranse na envoltura nuclear durante a profase e facilitan a disgregación da envoltura nuclear por medio das súas subunidades DCTN4/p62 e Arp11.[16][34] A dinactina tamén é necesaria para o ancoramento de microtúbulos aos centrosomas e á integridade do centrosoma.[35] A desestabilización do conxunto de moléculas de dinactina do centrosoma tamén causa unha separación anormal dos centríolos en G1 e o atraso da entrada na fase S, o que parece indicar que a dinactina contribúe ao recrutamento de importantes reguladores do ciclo celular nos centrosomas.[36] Ademais do transporte de varios orgánulos no citoplasma, a dinactina tamén une a cinesina-2 a orgánulos.[2]

Notas editar

  1. 1,0 1,1 1,2 Schroer Trina A (November 2004). "Annual Review of Cell and Developmental Biology". Annual Review of Cell and Developmental Biology 20: 759–779. PMID 15473859. doi:10.1146/annurev.cellbio.20.012103.094623. 
  2. 2,0 2,1 Deacon Sean W, Serpinskaya Anna S, Vaughan Patricia S, Fanarraga Monica Lopez, Vernos Isabelle, Vaughan Kevin T, Gelfand Vladimir I (2003). "Dynactin is required for bidirectional organelle transport". The Journal of Cell Biology 160 (3): 297–301. PMC 2172679. PMID 12551954. doi:10.1083/jcb.200210066. 
  3. Gill SR, Schroer TA, Szilak I, Steuer ER, Sheetz MP, Cleveland DW (1991). "Dynactin, a conserved, ubiquitously expressed component of an activator of vesicle motility mediated by cytoplasmic dynein". The Journal of Cell Biology 115 (6): 1639–1650. PMC 2289205. PMID 1836789. doi:10.1083/jcb.115.6.1639. 
  4. Schafer, DA; Gill, SR; Cooper, JA; Heuser, JE; Schroer, TA (1994). "Ultrastructural analysis of the dynactin complex: an actin-related protein is a component of a filament that resembles F-actin". The Journal of Cell Biology 126 (2): 403–412. PMC 2200042. PMID 7518465. doi:10.1083/jcb.126.2.403. 
  5. Eckley, DM; Gill, SR; Melkonian, K A.; Bingham, JB; Goodson, HV; Heuser, JE; Schroer, TA (1999). "Analysis of Dynactin Subcomplexes Reveals a Novel Actin-Related Protein Associated with the Arp1 Minifilament Pointed End". The Journal of Cell Biology 147 (2): 307–320. PMC 2174220. PMID 10525537. doi:10.1083/jcb.147.2.307. 
  6. 6,0 6,1 Vaughan KT, Vallee RB (1995). "Cytoplasmic dynein binds dynactin through a direct interaction between the intermediate chains and p150Glued". The Journal of Cell Biology 131 (6 Pt 1): 1507–1516. PMC 2120689. PMID 8522607. doi:10.1083/jcb.131.6.1507. 
  7. Uetake Y, Terada Y, Matuliene J, Kuriyama R (2004). "Interaction of Cep135 with a p50 dynactin subunit in mammalian centrosomes". Cell Motil. Cytoskeleton 58 (1): 53–66. PMID 14983524. doi:10.1002/cm.10175. 
  8. Karki S, Tokito MK, Holzbaur EL (2000). "A dynactin subunit with a highly conserved cysteine-rich motif interacts directly with Arp1". J. Biol. Chem. 275 (7): 4834–9. PMID 10671518. doi:10.1074/jbc.275.7.4834. 
  9. Garces JA, Clark IB, Meyer DI, Vallee RB (1999). "Interaction of the p62 subunit of dynactin with Arp1 and the cortical actin cytoskeleton". Curr. Biol. 9 (24): 1497–500. PMID 10607597. doi:10.1016/S0960-9822(00)80122-0. 
  10. Holleran, EA; Tokito, MK; Karki, S; Holzbaur, EL (1996). "Centractin (ARP1) associates with spectrin revealing a potential mechanism to link dynactin to intracellular organelles". The Journal of Cell Biology 135 (6 Pt 2): 1815–1829. PMC 2133946. PMID 8991093. doi:10.1083/jcb.135.6.1815. 
  11. Holleran, EA; Ligon, LA; Tokito, M; Stankewich, MC; Morrow, JS; Holzbaur, E.L. F. (2001). "βIII Spectrin Binds to the Arp1 Subunit of Dynactin". The Journal of Biological Chemistry 276 (39): 36598–36605. PMID 11461920. doi:10.1074/jbc.M104838200. 
  12. Muresan, V; Stankewich, MC; Steffen, W; Morrow, JS; Holzbaur, EL; Schnapp, BJ (2001). "Dynactin-Dependent, Dynein-Driven Vesicle Transport in the Absence of Membrane Proteins". Molecular Cell 7 (1): 173–183. PMID 11172722. doi:10.1016/S1097-2765(01)00165-4. 
  13. Johansson, M; Rocha, N; Zwart, W; Jordens, I; Janssen, L; Kuijl, C; Olkkonen, VM; Neefjes, J (2007). "Activation of endosomal dynein motors by stepwise assembly of Rab7–RILP–p150Glued, ORP1L, and the receptor βlll spectrin". The Journal of Cell Biology 176 (4): 459–71. PMC 2063981. PMID 17283181. doi:10.1083/jcb.200606077. 
  14. Salina, D; Bodoor, K; Eckley, DM; Schroer, TA; Rattner, JB; Burke, B (2002 Jan 11). "Cytoplasmic dynein as a facilitator of nuclear envelope breakdown.". Cell 108 (1): 97–107. PMID 11792324. doi:10.1016/S0092-8674(01)00628-6. 
  15. Zhang, J; Wang, L; Zhuang, L; Huo, L; Musa, S; Li, S; Xiang, X (2008 Jul). "Arp11 affects dynein-dynactin interaction and is essential for dynein function in Aspergillus nidulans.". Traffic (Copenhagen, Denmark) 9 (7): 1073–87. PMID 18410488. doi:10.1111/j.1600-0854.2008.00748.x. 
  16. 16,0 16,1 16,2 Yeh, TY; Quintyne, NJ; Scipioni, BR; Eckley, DM; Schroer, TA (2012 Oct). "Dynactin's pointed-end complex is a cargo-targeting module.". Molecular Biology of the Cell 23 (19): 3827–37. PMID 22918948. doi:10.1091/mbc.E12-07-0496. 
  17. Zhang, J; Yao, X; Fischer, L; Abenza, JF; Peñalva, MA; Xiang, X (2011 Jun 27). "The p25 subunit of the dynactin complex is required for dynein-early endosome interaction.". The Journal of Cell Biology 193 (7): 1245–55. PMID 21708978. doi:10.1083/jcb.201011022. 
  18. 18,0 18,1 Yeh, TY; Kowalska, AK; Scipioni, BR; Cheong, FK; Zheng, M; Derewenda, U; Derewenda, ZS; Schroer, TA (2013 Apr 3). "Dynactin helps target Polo-like kinase 1 to kinetochores via its left-handed beta-helical p27 subunit.". The EMBO Journal 32 (7): 1023–35. PMID 23455152. doi:10.1038/emboj.2013.30. 
  19. Schroer, TA; Sheetz, MP. (1991). "Two activators of microtubule-based vesicle transport". J Cell Biol. 115 (5): 1309–18. PMC 2289226. PMID 1835460. doi:10.1083/jcb.115.5.1309. 
  20. Waterman-Storer, C.M.; Karki, S.B.; Kuznetsov, S.A.; Tabb, J.S.; Weiss, D.G.; Langford, G.M.; Holzbaur, E.L. (1997). "The interaction between cytoplasmic dynein and dynactin is required for fast axonal transport". Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 94 (22): 12180–12185. PMC 23743. PMID 9342383. doi:10.1073/pnas.94.22.12180. 
  21. McGrail, M; Gepner, J; Silvanovich, A; Ludmann, S; Serr, M; Hays, TS. (1995). "Regulation of cytoplasmic dynein function in vivo by the Drosophila Glued complex". J Cell Biol. 131 (2): 411–25. PMC 2199972. PMID 7593168. doi:10.1083/jcb.131.2.411. 
  22. King, SJ; Schroer, TA (2000). "Dynactin increases the processivity of the cytoplasmic dynein motor". Nature Cell Biology 2 (1): 20–24. PMID 10620802. doi:10.1038/71338. 
  23. Berezuk, MA; Schroer, TA (2007). "Dynactin Enhances the Processivity of Kinesin-2". Traffic 8 (2): 124–129. PMID 17181772. doi:10.1111/j.1600-0854.2006.00517.x. 
  24. Echeverri, CJ; Paschal, BM; Vaughan, KT; Vallee, RB (1996). "Molecular characterization of the 50-kD subunit of dynactin reveals function for the complex in chromosome alignment and spindle organization during mitosis". The Journal of Cell Biology 132 (4): 617–633. PMC 2199864. PMID 8647893. doi:10.1083/jcb.132.4.617. 
  25. Karki Sher, Holzbaur Erika LF (1 February 1999). "Cytoplasmic dynein and dynactin in cell division and intracellular transport". Current Opinion in Cell Biology 11 (1): 45–53. PMID 10047518. doi:10.1016/S0955-0674(99)80006-4. 
  26. Gaglio, T.; Saredi, A; Bingham, JB; Hasbani, MJ; Gill, SR; Schroer, TA; Compton, DA (1996). "Opposing motor activities are required for the organization of the mammalian mitotic spindle pole". J. Cell Biol. 135 (2): 399–414. PMC 2121053. PMID 8896597. doi:10.1083/jcb.135.2.399. 
  27. Merdes, A; Heald, R; Samejima, K; Earnshaw, WC; Cleveland, DW. (2000). "Formation of Spindle Poles by Dynein/Dynactin-Dependent Transport of Numa". J Cell Biol. 149 (4): 851–62. PMC 2174573. PMID 10811826. doi:10.1083/jcb.149.4.851. 
  28. Howell, BJ; McEwen, BF; Canman, JC; Hoffman, DB; Farrar, EM; Rieder, CL; Salmon, ED. (2001). "Cytoplasmic dynein/dynactin drives kinetochore protein transport to the spindle poles and has a role in mitotic spindle checkpoint inactivation". J Cell Biol. 155 (7): 1159–72. PMC 2199338. PMID 11756470. doi:10.1083/jcb.200105093. 
  29. Starr, DA; Williams, BC; Hays, TS; Goldberg, ML. (1998). "ZW10 Helps Recruit Dynactin and Dynein to the Kinetochore". J Cell Biol. 142 (3): 763–74. PMC 2148168. PMID 9700164. doi:10.1083/jcb.142.3.763. 
  30. Whited JL, Cassell A, Brouillette M, Garrity PA (2004). "Dynactin is required to maintain nuclear position within postmitotic Drosophila photoreceptor neurons". Development 131 (19): 4677–86. PMC 2714772. PMID 15329347. doi:10.1242/dev.01366. 
  31. Tsujikawa, M; Omori, Y; Biyanwila, J; Malicki, J. (2007). "Mechanism of positioning the cell nucleus in vertebrate photoreceptors". Proc Natl Acad Sci U S A. 104 (37): 14819–24. PMC 1976238. PMID 17785424. doi:10.1073/pnas.0700178104. 
  32. Xiang, X; Han, G; Winkelmann, DA; Zuo, W; Morris, NR. (2000). "Dynamics of cytoplasmic dynein in living cells and the effect of a mutation in the dynactin complex actin-related protein Arp1". Curr Biol. 10 (10): 603–6. PMID 10837229. doi:10.1016/S0960-9822(00)00488-7. 
  33. Bruno, KS; Tinsley, JH; Minke, PF; Plamann, M. (1996). "Genetic interactions among cytoplasmic dynein, dynactin, and nuclear distribution mutants of Neurospora crassa". Proc Natl Acad Sci U S A. 93 (10): 4775–80. PMC 39355. PMID 8643479. doi:10.1073/pnas.93.10.4775. 
  34. Salina, D; Bodoor, K; Eckley, DM; Schroer, TA; Rattner, JB; Burke, B (2002). "Cytoplasmic Dynein as a Facilitator of Nuclear Envelope Breakdown". Cell 108 (1): 97–107. PMID 11792324. doi:10.1016/S0092-8674(01)00628-6. 
  35. Quintyne, NJ; Gill, SR; Eckley, DM; Cregoa, CL; Comptonb, DA; Schroer, TA (1999). "Dynactin Is Required for Microtubule Anchoring at Centrosomes". The Journal of Cell Biology 147 (2): 321–334. PMC 2174233. PMID 10525538. doi:10.1083/jcb.147.2.321. 
  36. Quintyne, NJ; Schroer, TA (2002). "Distinct cell cycle–dependent roles for dynactin and dynein at centrosomes". The Journal of Cell Biology 159 (2): 245–254. PMC 2173046. PMID 12391026. doi:10.1083/jcb.200203089. 

Véxase tamén editar

Bibliografía editar