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.

1. 1 2 GO:0045010 actin nucleation. QuickGo, The European Bioinformatics Institute, abgerufen am 6. August 2015.
2. 1 2 Elif Nur Firat-Karalar und Matthew D. Welch: New mechanisms and functions of actin nucleation. In: Current Opinion in Cell Biology. 23. Jahrgang, Nr. 1, Februar 2011, S. 4–13, doi:10.1016/j.ceb.2010.10.007, PMC 3073586 (freier Volltext) – (englisch). 
3. ↑ Julia Ehinger: Charakterisierung Arp 2/3-Komplex vermittelter Aktinreorganisation bei der Invasion bakterieller Pathogene, Carolo-Wilhelmina Universität Braunschweig, 20. Februar 2006, S. 2 und 9. (Dissertation zur Erlangung des Grades einer Doktorin der Naturwissenschaften)