Aktinpolymerisation

Ausführlich erklärt

Aktin kommt in der Zelle in zwei Formen vor: als einzelnes, globuläres G-Aktin und als fadenförmiges F-Aktin. Bei der Polymerisation lagern sich ATP-gebundene G-Aktin-Monomere an ein Filament an, bevorzugt am sogenannten Plus-Ende. Am anderen Ende lösen sich Untereinheiten wieder ab. So entsteht ein dynamisches Gleichgewicht, das Filamente gezielt wachsen oder schrumpfen lässt. Der Arp2/3-Komplex erzeugt Verzweigungen, Formine bilden lange, unverzweigte Fäden.

Eine zentrale Rolle spielen Bindungsproteine, die den Vorrat an freiem G-Aktin steuern. Profilin fördert den Einbau, Thymosin-β4 hält Monomere dagegen in Reserve. Wie bedeutsam diese Maschinerie ist, zeigen Bakterien wie Listerien, die die Aktinpolymerisation der Wirtszelle kapern, um sich in ihr fortzubewegen.

Bedeutung in der Peptidforschung

In der Peptidliteratur wird die Aktinpolymerisation vor allem im Zusammenhang mit Thymosin-β4 diskutiert, einem der wichtigsten G-Aktin-bindenden Proteine in Säugetierzellen. Präklinische Studien untersuchten, ob Thymosin-β4 und davon abgeleitete Peptide wie TB-500 Prozesse wie Zellwanderung und Gewebereparatur beeinflussen. Humandaten sind sehr begrenzt, TB-500 ist experimentell und nicht als Arzneimittel zugelassen.

Einordnung

Häufig wird angenommen, Thymosin-β4 fördere die Aktinpolymerisation. Biochemisch bindet es jedoch freie Monomere und hemmt so zunächst deren Einbau, es wirkt als Puffer. Wie daraus in Studien eine gesteigerte Zellwanderung resultieren kann, ist nicht vollständig geklärt.