Aktinnukleation

Die Aktinnukleation, exakt Aktinfilamentnukleation oder einfach nur Nukleation bezeichnet in der Biochemie den initialen Schritt in der Ausbildung von Aktinfilamenten aus Aktin-Monomeren, also in der Polymerisation von Aktin.

Aktin-Monomere (G-Aktin) schließen sich zusammen, um polarisierte Filamente (F-Aktin) zu formen, die über ein schnell und ein langsam wachsendes Ende verfügen. Den ersten Schritt in diesem Zusammenschluss nennt man Nukleation, was der Formation von stabilen Multimeren (sogenannte Nukleationskerne) aus drei Aktin-Monomeren entspricht.

Die spontane Nukleation von Aktin ist aber thermodynamisch ungünstig und verläuft nur sehr langsam, was an der Instabilität von Aktin-Dimer-Zwischenprodukten und der Aktivität von Aktin-Monomeren liegt. Um diese energetische Hürde zu überwinden, verwenden Zellen eine Vielzahl von Aktinnukleations-Proteinen, wie den Arp 2/3-Komplex, Formin und tandem-monomer-binding nucleators, die auch Nukleationsfaktoren genannt werden. Bedingt durch diese Proteine nimmt die Reaktionsgeschwindigkeit stark zu. Mit jedem hinzugefügten Monomer verringert sich die Geschwindigkeit jedoch wieder etwas.