Der Hauptunterschied zwischen zytoplasmatischem und axonemalem Dynein besteht darin, dass zytoplasmatisches Dynein in allen tierischen und pflanzlichen Zellen vorkommt, während axonemales Dynein nur in Zellen vorkommt, die Strukturen wie Zilien und Flagellen aufweisen.
Dynein ist ein Motorprotein, das sich entlang der Mikrotubuli in den Zellen bewegt. Es wandelt normalerweise die in ATP gespeicherte chemische Energie in mechanische Arbeit um. Dynein transportiert verschiedene Zellladungen, liefert Kräfte und Verschiebungen, die bei Zellteilungen wie der Mitose wichtig sind, und treibt den Takt von Strukturen wie eukaryotischen Zilien und Flagellen an. Es gibt zwei Arten von Dynein-Proteinen: zytoplasmatisches und axonemales Dynein.
Was ist zytoplasmatisches Dynein?
Zytoplasmatisches Dynein ist eine Art Dynein-Protein, das in allen tierischen und pflanzlichen Zellen vorkommt. Es ist das wichtigste auf Mikrotubuli basierende Motorprotein für den Frachttransport zu den Mikrotubuli-Minus-Enden. Cytoplasmatisches Dynein ist ein großer Proteinkomplex, der zwölf Untereinheiten enthält. Das Molekulargewicht dieses Proteinkomplexes beträgt etwa 1,5 MDa. Die größten Untereinheiten sind die schweren Ketten (DYNCIH1, DYNC2H1) und sie haben unterschiedliche Kopf- und Schwanzdomänen. Der Kopf enthält den Motor mit Mikrotubuli-Bindungs- und ATP-Hydrolysedomänen, die die Bewegung entlang der Mikrotubuli erzeugen. Die anderen zehn Untereinheiten sind zwei Zwischenketten (DYNC1I1, DYNC1I2), zwei leichte Zwischenketten (DYNC1LI, DYNC1L2) und mehrere leichte Ketten (DYNLL1, DYNLL2, DYNLRB1, DYNLRB2, DYNLT1 und DYNLT3). Diese zehn Untereinheiten binden direkt oder indirekt an den Schwanz der schweren Kette (Kopf) und umfassen die Ladungsbindungsdomänen.
Abbildung 01: Cytoplasmatisches Dynein
Darüber hinaus führt zytoplasmatisches Dynein Funktionen aus, die für das Überleben der Zelle notwendig sind, wie den Transport von Organellen und den Zusammenbau von Zentrosomen. Darüber hinaus hilft zytoplasmatisches Dynein, den Golgi-Komplex und andere Organellen in der Zelle zu positionieren. Darüber hinaus hilft es beim Transport von Fracht, die für die Zellfunktion benötigt wird, wie z. B. Vesikel, die vom endoplasmatischen Retikulum, Endosomen und Lysosomen hergestellt werden.
Was ist Axonemal Dynein?
Axonemales Dynein ist eine Art Dynein-Motorprotein, das nur in Zellen vorkommt, die Strukturen wie Zilien und Flagellen haben. Axonemales Dynein war das erste Dynein, das 1963 entdeckt wurde. Axonemales Dynein hat strukturell 8 Untereinheiten. Es besteht aus drei nicht identischen schweren Ketten (DNAH1, DNAH2 und DNAH3). Jede schwere Kette hat eine globuläre Motordomäne mit einer Donut-förmigen Struktur, einen Coiled-Coil-„Stiel“, der an den Mikrotubulus bindet, und einen verlängerten Schwanz, der an den benachbarten Mikrotubulus desselben Axonems anhaftet. Andere Untereinheiten umfassen die Zwischenkette (DNAI1 und DNAI2), die leichte Zwischenkette (DNALI1) und die leichte Kette (DNAL1 und DNAL4).
Abbildung 02: Axonemales Dynein
Außerdem bewirkt Dynein das Gleiten von Mikrotubuli in den Axonemen von Zilien und Flagellen. Es kommt nur in Zellen vor, die diese Strukturen aufweisen. Darüber hinaus ist die Regulation der axonemalen Dynein-Aktivität sehr kritisch für den häufigen Schlag von Flagellen und die Wellenform von Zilien. Diese Regulation erfolgt durch Phosphorylierung, Redoxreaktion und Calcium.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen zytoplasmatischem und axonalem Dynein?
- Zytoplasmatisches und axonemales Dynein sind zwei Arten von Dynein-Proteinen.
- Beide sind Motorproteine, die sich entlang der Mikrotubuli in den Zellen bewegen.
- Beide bestehen aus Aminosäuren.
- Strukturell haben beide Dynein Untereinheiten.
- Sie erfüllen eine sehr wichtige Funktion in der Zelle.
Was ist der Unterschied zwischen zytoplasmatischem und axonalem Dynein?
Zytoplasmatisches Dynein kommt in allen tierischen Zellen und möglicherweise auch in Pflanzenzellen vor, während axonemales Dynein nur in Zellen vorkommt, die Strukturen wie Zilien und Flagellen aufweisen. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen zytoplasmatischem und axonemalem Dynein.
Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen zytoplasmatischem und axonemalem Dynein in tabellarischer Form zum direkten Vergleich.
Zusammenfassung – Cytoplasmatisches vs. Axonemales Dynein
Zytoplasmatisches und axonemales Dynein sind zwei Arten von Dynein-Proteinen. Cytoplasmatisches Dynein kommt in allen tierischen Zellen und möglicherweise auch in Pflanzenzellen vor, während axonemales Dynein nur in Zellen vorkommt, die Strukturen wie Zilien und Flagellen aufweisen. Dies ist also die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen zytoplasmatischem und axonemalem Dynein.
