新的分子間表面力揭示了肌動(dòng)球蛋白的驅(qū)動(dòng)機(jī)制
肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白復(fù)合物(肌動(dòng)球蛋白)利用三磷酸腺苷(ATP)水解反應(yīng)產(chǎn)生肌肉的收縮力。因此,已經(jīng)進(jìn)行了許多嘗試來解釋肌動(dòng)球蛋白運(yùn)動(dòng)的分子起源。
一肌球蛋白動(dòng)力沖程模型,在1971年由赫胥黎和西蒙斯建議,發(fā)起了大量的研究,包括原子結(jié)構(gòu)的研究和肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白分子的分子生物學(xué)研究。最近修改的動(dòng)力沖程模型在標(biāo)準(zhǔn)生物學(xué)教科書中被廣泛采用。
但是,仍存在嚴(yán)重問題。根據(jù)實(shí)驗(yàn)熱力學(xué)數(shù)據(jù),肌球蛋白頭中的ATP水解不產(chǎn)生具有足夠高能量以產(chǎn)生收縮力的肌球蛋白狀態(tài)。
現(xiàn)在,由東北大學(xué)名譽(yù)教授Makoto Suzuki與大阪大學(xué)的Nobuyuki Matubayasi教授合作領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組成功地根據(jù)實(shí)驗(yàn)熱力學(xué)數(shù)據(jù)解釋了肌動(dòng)蛋白驅(qū)動(dòng)機(jī)制。
在該研究中,肌動(dòng)蛋白絲(F-肌動(dòng)蛋白)附近的水結(jié)構(gòu)在與肌球蛋白頭水解ATP至F-肌動(dòng)蛋白結(jié)合時(shí)被修飾,這導(dǎo)致對(duì)肌球蛋白頭的親和力的變化,從而導(dǎo)致產(chǎn)生肌動(dòng)球蛋白的驅(qū)動(dòng)力。
新型分子間表面力的存在 - 這是基于目前的水合分析首次證明 - 是一個(gè)顯著的發(fā)現(xiàn)。因此,本文是第一個(gè)通過引入新的分子間表面力成功揭示肌動(dòng)蛋白驅(qū)動(dòng)機(jī)制的文章。
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