Aksonikuljetus on erilaisten biologisten materiaalien liikkumista hermosolun aksonia pitkin.
Hermosolujen aksoniprosessit ovat vastuussa toimintapotentiaalin siirtymisestä neuronin kehosta synapsiin . Aksoni on myös polku, jota pitkin tarvittavat biologiset materiaalit kuljetetaan hermosolun kehon ja hermosolun toiminnalle välttämättömän synapsin välillä. Kalvoorganellit ( mitokondriot ), erilaiset rakkulat , signaalimolekyylit, kasvutekijät , proteiinikompleksit, sytoskeleton komponentit ja jopa Na + - ja K + kulkeutuvat aksonia pitkin neuronin kehon synteesialueelta- kanavat. Tämän kuljetuksen päätepisteet ovat tietyt aksonin ja synaptisen plakin alueet. Neurotrofiset signaalit vuorostaan kuljetetaan synapsista solurunkoon. Tämä toimii palautteena , joka raportoi kohteen hermotuksen tilan.
Ihmisen ääreishermoston aksonin pituus voi olla yli 1 m ja suurilla eläimillä pidempi. Suuren ihmisen motorisen neuronin paksuus on 15 mikronia, mikä 1 m:n pituisena antaa tilavuuden ~ 0,2 mm³, mikä on lähes 10 000 kertaa maksasolun tilavuus. Tämä tekee hermosoluista riippuvaisia aineiden ja organellien tehokkaasta ja koordinoidusta fyysisestä kuljetuksesta aksoneja pitkin.
Aksonien pituudet ja halkaisijat sekä niitä pitkin kuljetetun materiaalin määrä viittaavat varmasti mahdollisiin vikojen ja virheiden mahdollisuuteen kuljetusjärjestelmässä. Monet neurodegeneratiiviset sairaudet liittyvät suoraan tämän järjestelmän toimintahäiriöihin.
Yksinkertaistettuna aksonikuljetus voidaan esittää useista elementeistä koostuvana järjestelmänä. Se sisältää lastia, kuljetusta suorittavia moottoriproteiineja, sytoskeleton filamentteja tai "kiskoja", joita pitkin "moottorit" voivat liikkua. Tarvitaan myös linkkeriproteiineja, jotka yhdistävät moottoriproteiineja niiden lastiin tai muihin solurakenteisiin, sekä apumolekyylejä, jotka käynnistävät ja säätelevät kuljetusta.
Sytoskeletaaliset proteiinit toimitetaan solurungosta liikkuen aksonia pitkin nopeudella 1-5 mm päivässä. Tämä on hidasta aksonikuljetusta (senkaltaista kuljetusta löytyy myös dendriiteistä ). Monet entsyymit ja muut sytosolissa olevat proteiinit kulkeutuvat myös tämän tyyppisen kuljetuksen avulla.
Synapsissa tarvittavat ei-sytosoliset materiaalit, kuten erittyneet proteiinit ja kalvoon sitoutuneet molekyylit, liikkuvat aksonia pitkin paljon nopeammin. Nämä aineet kuljetetaan synteesipaikaltaan, endoplasmisesta retikulumista, Golgin laitteeseen , joka sijaitsee usein aksonin pohjalla. Sitten nämä kalvorakkuloihin pakatut molekyylit kuljetetaan mikrotubuluskiskoja pitkin nopealla aksonikuljetuksella nopeudella jopa 400 mm päivässä. Siten mitokondriot, erilaiset proteiinit, mukaan lukien neuropeptidit (peptidiluonteiset välittäjäaineet), ei-peptidiset välittäjäaineet kuljetetaan aksonia pitkin.
Materiaalien kuljetusta hermosolun kehosta synapsiin kutsutaan anterogradiseksi ja vastakkaiseen suuntaan retrogradiseksi .
Kuljetus aksonia pitkin pitkiä matkoja tapahtuu mikrotubulusten mukana . Aksonissa olevilla mikrotubuleilla on luontainen polariteetti ja ne on suunnattu nopeasti kasvavalla (plus-) päässä synapsilla ja hitaasti kasvavalla (miinus-) päässä neuronin rungolla. Axon-kuljetusmoottoriproteiinit kuuluvat kinesiini- ja dyneiini-superperheisiin.
Kinesiinit ovat ensisijaisesti plus-terminaalisia motorisia proteiineja , jotka kuljettavat rahtia, kuten synaptisia vesikkeliprekursoreita ja kalvoorganelleja. Tämä kuljetus kulkee kohti synapsia (anterogradia). Sytoplasmiset dyneiinit ovat miinusterminaalisia motorisia proteiineja, jotka kuljettavat neurotrofisia signaaleja, endosomeja ja muuta lastia taaksepäin neuronirunkoon. Retrogradinen kuljetus ei koske yksinomaan dyneiinejä: useita taaksepäin suuntautuvia kinesiinejä on löydetty.