A grande variedade de genes de miosina encontrados ao longo da phyla eucariótica foram nomeados de acordo com diferentes esquemas à medida que foram descobertos. A nomenclatura pode portanto ser algo confusa quando se tenta comparar as funções das proteínas da miosina dentro e entre organismos.
Miosina muscular esquelética, a mais notória da superfamília da miosina devido à sua abundância em fibras musculares, foi a primeira a ser descoberta. Esta proteína constitui parte do sarcômero e forma filamentos macromoleculares compostos de múltiplas subunidades de miosina. Foram encontradas proteínas semelhantes de miosina formadoras de filamentos no músculo cardíaco, músculo liso, e células não musculares. Contudo, a partir dos anos 70, os investigadores começaram a descobrir novos genes de miosina em simples eukaryotes que codificavam proteínas que actuavam como monómeros e por isso se intitulavam miosinas de Classe I. Estas novas miosinas foram colectivamente designadas “miosinas não convencionais” e foram encontradas em muitos outros tecidos para além do músculo. Estes novos membros da superfamília foram agrupados de acordo com relações filogenéticas derivadas de uma comparação das sequências de aminoácidos dos seus domínios da cabeça, sendo a cada classe atribuído um numeral romano (ver árvore filogenética). As miosinas não convencionais também têm domínios de cauda divergentes, sugerindo funções únicas. O agora diversificado conjunto de miosinas provavelmente evoluiu de um precursor ancestral (ver imagem).
Análise das sequências de aminoácidos de diferentes miosinas mostra grande variabilidade entre os domínios da cauda, mas forte conservação das sequências de domínios da cabeça. Presumivelmente é assim que as miosinas podem interagir, através das suas caudas, com um grande número de cargas diferentes, enquanto que o objectivo em cada caso – mover-se ao longo dos filamentos de actina – permanece o mesmo e, portanto, requer a mesma maquinaria no motor. Por exemplo, o genoma humano contém mais de 40 genes diferentes de miosina.
Estas diferenças de forma também determinam a velocidade a que as miosinas podem mover-se ao longo dos filamentos de actina. A hidrólise de ATP e a subsequente libertação do grupo fosfato provoca o “golpe de força”, no qual a região “braço de alavanca” ou “pescoço” da cadeia pesada é arrastada para a frente. Uma vez que o curso de potência move sempre o braço de alavanca pelo mesmo ângulo, o comprimento do braço de alavanca determina o deslocamento da carga em relação ao filamento de actina. Um braço de alavanca mais longo fará com que a carga atravesse uma distância maior, mesmo que o braço de alavanca sofra o mesmo deslocamento angular – tal como uma pessoa com pernas mais longas pode deslocar-se mais longe a cada passo individual. A velocidade de um motor de myosin depende da velocidade a que passa por um ciclo cinético completo de ligação ATP até à libertação de ADP.
Classes de myosinEdit
Myosin IEdit
Myosin I, uma proteína celular ubíqua, funciona como monómero e funciona no transporte de vesículas. Tem um tamanho de passo de 10 nm e foi implicada como sendo responsável pela resposta de adaptação dos estereocílios no ouvido interno.
Myosin IIEdit
Miosina II (também conhecida como miosina convencional) é o tipo de miosina responsável pela produção da contracção muscular em células musculares na maioria dos tipos de células animais. É também encontrada em células não-músculas em feixes contráteis chamados fibras de tensão.
- Miosina II contém duas cadeias pesadas, cada uma com cerca de 2000 aminoácidos de comprimento, que constituem os domínios da cabeça e da cauda. Cada uma destas cadeias pesadas contém o domínio N-terminal da cabeça, enquanto as caudas C-terminais assumem uma morfologia de bobina, mantendo as duas cadeias pesadas juntas (imagine duas serpentes enroladas uma à outra, como num caduceuceus). Assim, o myosin II tem duas cabeças. O domínio intermédio do pescoço é a região que cria o ângulo entre a cabeça e a cauda. No músculo liso, um único gene (MYH11) codifica as cadeias pesadas de miosina II, mas as variantes de emenda deste gene resultam em quatro isoformas distintas.
- Contém também 4 cadeias leves de miosina (MLC), resultando em 2 por cabeça, pesando 20 (MLC20) e 17 (MLC17) kDa. Estas ligam as cadeias pesadas na região do “pescoço” entre a cabeça e a cauda.
- O MLC20 é também conhecido como a cadeia ligeira reguladora e participa activamente na contracção muscular.
- O MLC17 é também conhecido como a cadeia de luz essencial. A sua função exacta não é clara, mas acredita-se que contribui para a estabilidade estrutural da cabeça da miosina juntamente com o MLC20. Existem duas variantes de MLC17 (MLC17a/b) como resultado de emendas alternativas no gene MLC17.
Nas células musculares, as longas caudas enroladas das moléculas individuais de miosina unem-se, formando os filamentos espessos do sarcômero. Os domínios da cabeça produtora de força destacam-se do lado do filamento grosso, prontos a caminhar ao longo dos filamentos finos adjacentes baseados em actina em resposta aos sinais químicos adequados.
Myosin IIIEdit
Myosin III é um membro mal compreendido da família myosin. Tem sido estudado in vivo aos olhos de Drosophila, onde se pensa desempenhar um papel na fototrandução. Um gene homólogo humano para o myosin III, MYO3A, foi descoberto através do Projecto Genoma Humano e é expresso na retina e cóclea.
Myosin IVEdit
Myosin IV tem um único motivo de QI e uma cauda que carece de qualquer sequência de formação de cóclea. Tem uma homologia semelhante aos domínios de cauda de Myosin VII e XV.
Myosin VEdit
Myosin V é um motor de myosin não convencional, que é processivo como um dímero e tem um tamanho de passo de 36 nm. Transloca (anda) ao longo de filamentos de actina que viajam em direcção à extremidade farpada (+ extremidade) dos filamentos. Myosin V está envolvido no transporte de carga (por exemplo, RNA, vesículas, organelas, mitocôndrias) do centro da célula para a periferia, mas demonstrou, além disso, agir como um cabo dinâmico, retendo vesículas e organelas na periferia das células ricas em actina. Um estudo recente de reconstituição in vitro de uma única molécula na montagem de filamentos de actina sugere que Myosin V viaja mais longe na nova montagem (rica em ADP-Pi) F-actin, enquanto que os comprimentos processuais são mais curtos na F-actin mais antiga (rica em ADP).
Myosin VIEdit
Myosin VI é um motor de myosin não convencional, que é principalmente processivo como um dímero, mas também actua como um monómero não processivo. Caminha ao longo dos filamentos de actina, viajando em direcção à extremidade pontiaguda (- fim) dos filamentos. Pensa-se que Myosin VI transporta vesículas endocíticas para a célula.
Myosin VIIEdit
Myosin VII é uma miosina não convencional com dois domínios FERM na região da cauda. Tem um braço de alavanca prolongado que consiste em cinco motivos de QI de calmodulin de ligação seguido de uma única hélice alfa (SAH) Myosin VII é necessária para fagocitose em Dictyostelium discoideum, espermatogénese em C. elegans e formação de estereocilia em ratos e zebrafish.
Myosin VIIIEdit
Miosina VIII é uma miosina específica da planta ligada à divisão celular; especificamente, está envolvida na regulação do fluxo de citoplasma entre células e na localização de vesículas ao fragmoplasto.
Myosin IXEdit
Miosina IX é um grupo de proteínas motoras de cabeça única. Mostrou-se primeiro que é dirigida a menos, mas um estudo posterior mostrou que é dirigida a mais. O mecanismo de movimento para esta miosina é mal compreendido.
Myosin XEdit
Miosin X é um motor de miosina não convencional, que é funcional como um dímero. Pensa-se que a dimerização de myosin X é antiparalela. Este comportamento não foi observado em outros miosins. Nas células de mamíferos, o motor é encontrado para localizar a filopodia. A miosina X caminha em direcção às extremidades barbadas dos filamentos. Algumas investigações sugerem que caminha preferencialmente em feixes de actina, em vez de filamentos simples. É o primeiro motor de miosina encontrado a exibir este comportamento.
Myosin XIEdit
Miosin XI dirige o movimento de organelas tais como plastídeos e mitocôndrias em células vegetais. É responsável pelo movimento dos cloroplastos dirigido pela luz de acordo com a intensidade da luz e a formação de estromas que interligam diferentes plastídeos. Myosin XI também desempenha um papel fundamental no crescimento da ponta da raiz polar e é necessário para o alongamento adequado dos pêlos radiculares. Um Myosin XI específico encontrado em Nicotiana tabacum foi descoberto como sendo o mais rápido motor molecular processivo conhecido, movendo-se em 7μm/s em passos de 35 nm ao longo do filamento de actina.
Myosin XIIEdit
Myosin XIIIEdit
Myosin XIVEdit
Este grupo de Myosin foi encontrado no filamento de Apicomplexa. As miosinas localizam-se nas membranas plasmáticas dos parasitas intracelulares e podem então estar envolvidas no processo de invasão celular.
Esta miosina é também encontrada na tetra-himaftila protozoária ciliada. As funções conhecidas incluem: transportar os fagosomas para o núcleo e perturbar a eliminação do macronúcleo regulado pelo desenvolvimento durante a conjugação.
Myosin XVEdit
Myosin XV é necessário para o desenvolvimento da estrutura do núcleo actínico da estereocélula não-móvel localizada no ouvido interno. Pensa-se que seja funcional como um monómero.
Myosin XVIEdit
Myosin XVIIEdit
Myosin XVIIIEdit
MYO18A Um gene no cromossoma 17q11.2 que codifica moléculas motoras baseadas em actina com actividade ATPase, que podem estar envolvidas na manutenção de andaimes de células estromais necessários para manter o contacto intercelular.