Nexin
von lateinisch: nexus - Verknüpfung
Definition
Nexin ist ein hochelastisches Protein, das durch Verknüpfung von Mikrotubulipaaren/Doubletten im Axonem von Kinozilien und Flagellen ein Grundgerüst bildet. Es ist ein wichtiges Widerlager gegenüber Dynein-vermittelten Bewegungen. Nexin gehört zur Gruppe der MAPs (Mikrotubuli-assoziierte Proteine).
Abgrenzung
Axonemale Nexine sollten nicht mit den Protease-Nexinen ("protease nexin-1/-2") verwechselt werden. Diese sind serinproteasehemmende Proteine.
Chemie
Nexin hat eine Molekülmasse von 165.000 Da. Die Zusammensetzung der Aminosäuren ähnelt dem Tubulin, daher ist auch ein ähnliches Verhalten in der Gelelektrophorese zu beobachten.
Funktion
Die Nexinbänder verbinden die Tubuli-Dupletten der Länge nach in einer 86-nm-Periode. Das entstehende Gerüst erlaubt eine Dehnung von 250 nm, ohne Zerreißen des Moleküls, wobei Nexin allein eine Dehnung von 30 nm zulässt. Man geht davon aus, dass diese Nexinverbindungen proteaseempfindlich sind und eine wichtige Funktion haben: Sie begrenzen das Gleiten der Mikrotubuli gegeneinander während des Zilienschlag-Zyklus. Dadurch bleibt die typische Biegebewegung der Zilie erhalten.
Das axonemale Nexin im Zilien-/Flagellen-Axonem ist Teil des Nexin-Dynein Regulatory Complex (N-DRC). Durch Kryoelektronentomographie von Axonemen aus DRC-Mutanten konnte gezeigt werden, dass der DRC innerhalb der Nexinverbindung liegt – in unmittelbarer Nähe der Radialspeiche RS2 und eines Calmodulin-haltigen Speichenkomplexes. Außerdem stabilisiert der DRC den Aufbau mehrerer innerer Dyneinarme, er wirkt so als eine Art Adapterprotein-Komplex.
Klinische Relevanz
Mutationen in N-DRC-Komponenten (z.B. DRC1/CCDC164) führen zu primärer ziliärer Dyskinesie (PCD) mit gestörter Zilienmotilität.