

Bugün sizlere çok ilginç bir konu hakkında bilgiler vereceğim: kinesin proteinleri. Muhtemelen çoğumuzun bu proteinden haberi yoktur ancak bu çalışkan protein hücrenin içinde kargocu görevini üstlenen ‘yürüyen protein’ ünvanını almış ve bu yürüyüşünü tabiki hücrelerin vazgeçilmezi mikrotübüller üzerinde yapıyor. Peki, nasıl mı oluyor bu sıradışı olay? Gelin hep beraber hücrenin içine yolculuk yapıp bu ilgi çekici olayı inceleyelim…
En başta da dediğimiz gibi bu protein mikrotübül lifleri üzerinde yürüyebiliyor. Bu yüzden de ona ‘motor protein’ de deniyor. Hücre içi taşıma, daha önce duyduğumuz bir şey. Hücre içindeki maddeleri taşımakla görevli bazı organizmalar vardır. Bunlardan bir tanesi de kinesindir. Tabi bu proteinin iki tane de kardeşi vardır: miyosin ve dinein. Bu hareketli kargocumuz elbette bir enerjiye ihtiyaç duyar ve bu enerjiyi de ATP (Adenozin Trifosfat) ile sağlar. Yani ATP’nin hidrolizi tarafından enerjilendirilirler ve kimyasal enerjiyi mekanik işe dönüştürürler.
Kinesinin yapısını açıklamadan önce dineinden bahsetmemiz lazım. Dinein yükünü yürüme işlemini yaparak taşır. Yükleri mikrotübülün eksi ucuna doğru taşır ve genellikle hücre merkezine yol alır. 2 çeşit dinein vardır: ‘sitoplazmik dinein’ ve ‘aksonemsel dinein’. ‘Sitoplazmik dinein’ aslında çoğumuzun bildiği işlemleri yapar. Hücre içi organel taşınımı ve sentrozom yerleştirilimi. Yani daha çok yaşamsal faaliyetlerden sorumludur. Bu dinein grubu hayvan ve bitki hücrelerinde bulunur. Diğer grup yani ‘aksonemsel dineinler’ ise çok rastlamadığımız bir türdür ancak bazı silli ve kamçılı canlılarda sillerin ve kamçıların aksonemlerindeki mikrotübüller üzerinde ilerlemeyi sağladığını biliyoruz.
Şimdi ana karakterimize yani kinesin proteinine bakarsak bu protein dinein proteinin yaptığının tam tersi bir işlem yapar. Burda kinesin proteininin dineinin hangi işleminin tersini yaptığını soruyorsanız söyliyim: Yükleri mikrotübülün eksi ucuna doğru taşıma yani hücre merkezine yol alma. Dineinin yaptığı bu işleme ‘retrograt’ adı verilir. Kinesin proteini de işte bu işlemin tersini yapar.
Peki bu işlemi nasıl yapar? Yapısı nasıldır? Yük kısmına tutunmuş 2 uç kısmı, bir sapı vardır. Sonrasında 2 boyun kısmı ve 2 tane de baş kısmı vardır. Bu 2 baş kısmı oynar, yani hareketlidir ve kinesin proteinin mikrotübül üzerinde hareket etmesini yani yürümesini sağlar. Daha da bilimsel açıdan açıklarsak iki ağır dediğimiz zincir ve iki hafif zincirin ‘çoklu tetramerinden’ oluşur. Çoklu tetramer, birden çok 3lü molekül bağ grubunun bir araya gelmesi durumudur. Bir de ‘dimerizasyon halkaları’ dediğimiz hafif zincirlere bağlanan bir bölüm de vardır. Hafif zincirler taşınacak maddeyi bağlar ve ağır zincirlerin motor aktivitesini düzenler. Bu iki kinesin proteinin başı bu bahsettiğimiz yürüyüş hareketini de böylelikle sağlamış olur.
Dimerizasyon: Bir dimer, monomer adı verilen iki alt üniteden oluşan kimyasal ya da biyolojik yapıdır. Bu alt üniteler molekül içi ya da (daha zayıf olan) moleküller arası kuvvetlerle birlikte tutulur.
Kinesin proteinler genellkile mitokondri, golgi, endoplazmik retikulum organellerini taşırlar. Protein komplekslerini de taşırlar. Ayrıca kromozom gibi kalıtım maddelerini de taşırlar ki bu oldukça önemli bir konudur. Çünkü kinesinin görevi kromozomların doğru yerlere çekip ayrıştırmak da olabilir ve bu işlemi doğru yaparsa genetik hastalıkların görülme riski azalır. İşte burdan da aslında şu sonucu çıkarabiliriz: kinesin proteinlerinin varlığı, yokluğunda anlaşılır. Yani yokken hastalık belirtileri ortaya çıkabilir. Bunla ilgili okuduğum bir yazıda kinesin eksikliğinden ‘Charcot–Marie–Diş hastalığı’ ve bazı ‘böbrek hastalıkları’ ortaya çıkabilir. Dinein eksikliğinde de bazı hastalıklar ortaya çıkabilir. Örneğin ‘solunum sisteminin kronik enfeksiyonu’ dinein eksikliğinden ortaya çıkar.
Yazımı şu ilginç bilgiyle sonlandırmak istiyorum: Bu proteinler öyle incelikli yaratılmış ki kendilerine verilen görevi ölürcesine muhafaza ediyorlar. Lafın gelişi değil gerçekten ölürcesine. Olur da üzerlerinde bulunan yükleri kaybederlerse görevi hakkıyla yapamamanın bilinci içerisinde kendilerini mikrotübüllerin üzerinden atarak adeta intihar ediyorlar.
Bahçelievler Anadolu Lisesi 11. Sınıf öğrencisiyim. Genetik ve Moleküler Biyoloji bölümünü istiyorum. Bu sebeple araştırmalarımı bu yönde yapıyor, yazılarımı da bu yönde yazıyorum.
Bu yazı biraz ağır olmuş. Ama senin böyle bir konu hakkında böylesine bir yazı yazman da çok etkilendim. On üzerinden on ikilik bir yazı olmuş.
Yine de “mikrotübül” kelimesini ilk okuduğumda aklıma “Mikro tül perde falan mı bu?” diye düşünmeden edemedim.
Pek fevkaladesiniz.
Saygılarımla.