Aktin je globulární strukturníprotein, kterýpolymeruje v dlouhá vlákna zvanámikrofilamenta (F-aktin). Mikrofilamenta tvoří součástcytoskeletu buňky, determinují její tvar, poskytují jí oporu, jsou strukturní podpěroumikroklků nebostereocilií a umožňují pohyby uvnitř buňky i pohyb buňky samotné tvorboupanožek; také zpevňují některémezibuněčné spoje a přidělení umožňují zaškrcení a oddělení dceřiných buněk. Vesvalových buňkách hrají esenciální úlohu jako součást tenkých filamentmyofibril.
Aktin je jedna z nejhojnějších intracelulárních bílkovineukaryotických buněk (aktin tvoří kolem 5 % celkových buněčných proteinů) a její struktura je vysoce konzervativní, aktin izolovaný zkvasinky a γ-aktin člověka se shodují ve více než 90 % aminokyselin.
Aktin jepolypeptid tvořený 375 aminokyselinami, o celkové molekulové hmotnosti asi 43 kDa.G-aktin, nepolymerizovaná molekula, je globulární, obsahuje N-methylhistidinové zbytky a uprostřed molekuly má jedno vazebné místo proATP čiADP. V přítomnostihořčíku achloridu draselného spontánně polymerizuje a vytváří dvoušrouboviciF-aktinu, aktinovémikrofilamentum. Tloušťka jednoho vlákna je asi 7 nm, jsou tedy nejtenčí ze tří hlavních složek cytoskeletu, vlákna ale mohou být dlouhá až několik μm.
Stejně jako mikrotubuly jsou i mikrofilamenta polarizována, mají svůj +konec, kde polymerace probíhá rychleji, a -konec, kde vlákno roste pomaleji. Filamenta na svém +konci přirůstají asi 10x rychleji, než na -konci. Tvorba a rozklad mikrofilament je dynamický proces, který je řízenasociovanými proteiny.
| izoforma aktinu | struktury, ve kterých se nachází |
|---|---|
| α-aktin 1 | myofibrily svalových buněk |
| α-aktin 2 | myofibrily svalových buněk |
| α-aktin 3 | myofibrily svalových buněk |
| β-aktin | cytoskelet, buněčné jádro |
| γ-aktin 1 | stereocilie sluchových buněk, zonulae adherentes aj. |
| γ-aktin 2 | myofibrily svalových buněk |
U jednoduchých eukaryot je tvorba aktinu kódována jedinýmgenem, u vyšších se pak tvoří geny pro jednotlivé izoformy. Konzervativní struktura aktinu se projevuje i na genetickém kódu, gen kvasinkySaccharomyces cerevisiae má 80,2% párů bází společných s genem člověka.
V buňkách obratlovců bylo nalezeno šest isoforem aktinu, které jsou rozdělené do tří skupin (alfa, beta a gama) podle jejichizoelektrického bodu. Jednotlivé typy aktinu se liší v několikaaminokyselinách, ale mohou existovat v jediné buňce a pravděpodobně i polymerují v jednou mikrofilamentu. β-aktin je nejvíce rozšířeným aktinem ve většině buněk.
Uprokaryotních organismů byl objeven analog aktinu, který podobně jako eukaryotní aktin tvoří vlákna cytoskeletu.
Byla popsána celá řada proteinů asociovaných s aktinem. Patří mezi ně:[1]
Kromě toho vzniklo velké množství specializovaných aktin-vazebných proteinů, které se podílí na organizacisvalového vlákna živočichů (titin,nebulin,tropomyosin, atd).
Obrázky, zvuky či videa k tématuaktin na Wikimedia Commons