Alfa-aktiniini

Alfa-aktiniinit eli α-aktiniinit ovat aktiinisäikeitä yhdessä pitäviä proteiineja. Kaksi α-aktiniinia muodostaa dimeerin, joka sitoo aktiinia molemmista päistään. α-aktiniinit ovat välttämättömiä muun muassa lihaksien ja solun tukirangan toiminnalle.

Rakenne

Yksittäinen α-aktiniin on sauvamainen proteiini, jolla on keskellä neljä spektriinin kaltaista toistojaksoa (R1-R4), jotka nimen mukaisesti ovat tyypillisiä laajan spektriiniproteiiniperheen jäsenille. Typpipäässä (N-terminaali) α-aktiniinilla on kaksi kalponiinin kaltaista proteiinidomeenia, jotka yhdessä muodostavat aktiinia sitovan kohdan. Hiilipäässä (C-terminaali) on kaksi paria EF-käsi-domeeneja, jotka sitovat titiiniä. α-aktiniini esiintyy pareittain eli homodimeerinä, jossa kaksi α-aktiniinia on sitoutunut toisiinsa vastakkaissuuntaisesti. Tällaisen homodimeerin molemmissa päissä ovat siis sekä kalponiinidomeenit että EF-käsi-domeenit. Domeenit koostuvat α-helikseistä ja lenkeistä.

α-aktiniinin rakenteelliset domeenit

Lyhenne	Domeeni	engl. nimitys
CH1-2	kalponiinin kaltaiset domeenit	calponin homology domains
R1-R4	spektriinitoistot	spectrin repeats
EF1-4	EF-kädet	EF-hands
ABD*	aktiinia sitova domeeni	actin binding domein

^*Muodostuu CH1:stä ja CH2:sta.

Toiminta

Sarkomeerin rakenne:
S = Sarkomeeri, lihaksen toiminnallinen yksikkö
I = I-nauha, osa, jossa on vain aktiinia
Z = Z-levy, sarkomeerin rajapinta, jossa α-aktiniini-2:sta esiintyy

α-aktiniini pitää aktiinisäikeet järjestyksessä ja linkittää ne toisiinsa. α-aktiniinidimeerin kumpaankin päähän kiinnittyy yksi aktiinisäie. α-aktiniini (tyyppi 2) esiintyy lihaksessa Z-levyssä, eli kahden sarkomeerin rajakohdassa. Z-levyssä on runsaasti aktiinia, jota α-aktiniini sitoo. α-aktiniiniin sitoutuu myös muita lihaksen rakenteen kannalta tärkeitä proteiineja (katso taulukko alla). Aktiinin sitomista säätelee paitsi muiden proteiinien sitoutuminen myös α-aktiniinin fosforylaatio.

α-aktiniinia esiintyy myös solun tukirangassa sitomassa aktiinia. Solun tukiranka mahdollistaa yksittäisen solun liikkeet ja muodonmuutokset. Aktiinia on lisäksi esimerkiksi vyöliitoksissa, joissa α-aktiniini sitoo aktiinisäikeitä yhteen.

α-aktiniinin kanssa vuorovaikuttavia proteiineja sitoutumiskohtineen

Proteiini	Sitoutumiskohta	Proteiini	Sitoutumiskohta
Aktiinifilamentit	ABD	Myopalladiini	EF
Titiini	EF3-4 ja R2-R3	Palladiini	-
Myotiliini	R3-R4 (EF)	α-kateniini	R2-R3 väli

Luokittelu

Solujen välinen vyöliitos, jossa tukena aktiinia. α-aktiniini liittää aktiinisäikeet toisiinsa.

α-aktiniineja on neljää eri tyyppiä, jotka yhdessä muodostavat α-aktiniini-nimisen proteiiniperheen. α-aktiniinityypit ovat α-aktiniini-1, -2, -3 ja -4. α-aktiniini-perhe on osa laajempaa proteiiniperhettä nimeltään spektriinin kaltaiset proteiinit.

α-aktiniini-1 ja -4. Nämä α-aktiniinit esiintyvät muissa kuin lihassoluissa. Ne osallistuvat solun tukirangan säätelyyn ja sitä kautta myös solun liikkumiseen sitomalla aktiinia. Syövissä saattaa esiintyä kyseisten aktiniinien häiriintynyttä toimintaa. Esimerkiksi α-aktiniini-4:n toimintahäiriötä on esiintynyt munuaissyövissä ja muissa munuaissairauksissa.

α-aktiniini-2 ja -3. Nämä α-aktiniinit esiintyvät lihaksissa. Sydänlihaksessa esiintyy ainoastaan α-aktiniini-2:sta. Nämä proteiinit muistuttavat suuresti toisiaan. Noin 18% väestöstä puuttuu kokonaan α-aktiniini-3, ja heidän lihaksissaan toimii siis vain α-aktiniini-2.

α-aktiniini-1
Tunnisteet
Tietokannat
Entrez	102575
UniProt	P12814

α-aktiniini-2
Tunnisteet
Tietokannat
Entrez	102573
UniProt	P35609

α-aktiniini-3
Tunnisteet
Tietokannat
Entrez	102574
UniProt	Q08043

α-aktiniini-4
Tunnisteet
Tietokannat
Entrez	604638
UniProt	O43707

Lähteet

• Au Y: The muscle ultrastructure: a structural perspective of the sarcomere. Cellular and Molecular Life Sciences, 2004, nro 61, s. 3016–3033.