تعرف على نظام النقل الخلوي المذهل عبر بروتينات كينيسين Kinesin الحركية
 |
| ما هو بروتين كينيسين Kinesin المتحرك ؟ |
يعتبر عالم البيولوجيا و ما يكتنزه من أسرار و خفايا أحد أهم ما وقف الإنسان أمامه منبهرا و مذهولا، و في هذا يكون مجال الخلايا و أنظمة تكاثرها و نموها و جيناتها و كل ما يتعلق بها أكثر تعقيدا و دقة و بالتالي أكثر إبهارا !
في هذا المقال سنتحدث عن بروتين من البروتينات الأكثر إثارة للإعجاب في عالم البيولوجيا و هو "بروتين الكينيسين" Kinesin Protein.
ما هو بروتين كينيسين Kinesin ؟
هو بروتين متحرك ينتمي إلى فئة البروتينات الحركية أوالمتحركة Motor Proteins والموجودة في الخلايا (حقيقيات النوى) حيث يقوم بمهام ووظائف هامة وحيوية للخلية مثل فصل الكروموزومات أثناء عملية إنقسام الخلية والشحن الخلوي كنقل السيالات العصبية وغيرها.
تعمل بروتينات الكينيسين Kinesins (تم إكتشافه في العام 1985) على أنيبيبات دقيقة (microtubules) وهي بالأساس بروتينات نقل حيث تم تعريف البروتين المؤسس لعائلة بروتينات الكينيسين (كينيسين 1) على أنه "بروتين نقل سريع و محوري رباعي المفارز" يتكون من وحدتين فرعيتين متطابقتين و سلسلتين خفيفتين وبالتالي فإن إحدى هذه الوحدات أوالأجزاء المتطابقة للكينيسين مخصصة لحمل الحمولة التي يعمل البروتين على نقلها للخلايا في حين تقوم الوحدة (أوالجزء الثاني) من الكينيسين بالتحرك إلى الأمام بإستخدام مركب برأسين (وهو عبارة عن سلسلتين مرتبطتين تدوران حول بعضهما البعض وينتهيان بالرأسين الذين يلتصقان بالأنيبيبات الدقيقة) كما توضحه الصورة.
 |
| بروتين الكينيسين Kinesin |
يحمل الرأس (الجزء الرئيسي لبروتين الكينيسين) تسلسل الأحماض الأمينية وهو التسلسل الذي يميز كل بروتين من بروتينات الكينيسين عن البقية وهي أصناف وأنواع مختلفة من الكينيسين حيث تحتوي جينومات الثدييات فقط على سبيل المثال على رموز وراثية لأكثر من 40 بروتين كينيسين وقد تم تصنيفها إلى 14 عائلة فرعية وتمت تسميتها على التوالي ب "كينيسين 1" إلى غاية "كينيسين 14".
كيف يتنقل بروتين الكينيسين على الأنيبيبات الدقيقة للخلايا ؟
فيما مضى كانت النظرية السائدة تؤسس إلى أن تكسير الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) هو ما يوفر الطاقة اللازمة لدفع رأس الكينيسين إلى الأمام، إلا أنه وعلى خلاف ذلك فقد تم التوصل إلى أن بروتين الكينيسين هو الذي يتنقل عبر آلية معقدة خلال الأنيبيبات الدقيقة جارا وراءه الحمولة الخلوية.
يقوم بروتين الكينيسين بالتحرك على طول الأنيبيبات الدقيقة (Microtubules)خطوة بخطوة تماما كما يغير الإنسان خطواته حيث تتم هذه العملية بإستخدام طاقة يتم إنتاجها عبر عملية كيميائية تقوم على تكسير الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) و بالتالي يتم تحويل هذه الطاقة الكيميائية إلى حركة وقوة دفع ميكانيكي.
يعتمد بروتين الكينيسين على آليتين أو تقنيتين للتنقل خلال الأنيبيبات الدقيقة وهما:
● تقنية يد بعد يد وتقوم على تناوب تقدم وصدارة كل يد أو(رأس) من الرأسين في طرف السلسلتين الملتفتين لبروتين الكينيسين وبالتالي تتم عملية التحركة خطوة بخطوة.
● تقنية الحركة الدودية و تتمثل في إحتلال إحدى اليدان للصدارة و التقدم و من ثم تنتقل خطوة قبل أن تستطيع اليد الأخرى الوصول.
معلومات مختلف عن بروتين كينيسين Kinesin
● تم إكتشاف بروتين الكينيسين Kinesin في العام 1985.● تبلغ سرعة تحرك الكينيسين و نقله بالنسبة للشحنات الصغيرة نسبيا حوالي 100 خطوة في الثانية الواحدة 100steps/s.
● دور بروتينات الكينيسين ومهمته في الخلايا هو دور محوري وأساسي لا غنى عنه فبدونها من المستحيل وصول المواد الكيميائية التي تفرزها الخلايا أوتستحق وصولها إليها و على سبيل المثال فإن السيالات العصبية إذا إعتمدت فقط على الإنتشار الكيميائي البسيط للمواد فلن تراوح مكانها إطلاقا.
● تتحرك هذه البروتينات الحركية (بروتينات الكينيسين Kinesin Proteins) في إتجاه واحد على طول الأنيبيبات الدقيقة حيث تتحرك معظم بروتينات الكينيسين نحو الجهة الموجبة للأنيبيبات الدقيقة والتي تكون في معظم الخلايا المسؤولة عن الشحن الخلوي من وسط الخلية إلى أطرافها.
● يوجد نوع آخر من البروتينات الحركية Motor Proteins وتسمى بروتينات الدينين Dyneins يتحرك في الإتجاه المقابل أي تقوم بالشحن من أطراف الخلية إلى وسطها وهو نوع من أنواع النقل التراجعي ويعتبر أفضل مثل على ذلك نقل السيالات العصبية من جسم الخلية العصبية إلى المحور العصبي للخلية.
شاهد حركة بروتين كينيسين Kinesin على الأنيبيبات الدقيقة بالفيديو ⏬
وسم : بيولوجيا