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        Kinesins在承受重載時無視弱力
        
			
        
				2019-05-25 11:33:41
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        如果你是前面的運(yùn)動蛋白，準(zhǔn)備做重拉。這是萊斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)于驅(qū)動驅(qū)動蛋白的機(jī)制的一個結(jié)論，驅(qū)動蛋白是在細(xì)胞內(nèi)攜帶貨物的運(yùn)動蛋白。該研究表明，減緩確定的驅(qū)動蛋白需要大量的反作用力。這種蛋白質(zhì)也沒有從提出后方的同事那里得到很多幫助。
        

        Kinesins在承受重載時無視弱力
        

        由賴斯博士后研究員王謙領(lǐng)導(dǎo)的“美國國家科學(xué)院院刊”詳細(xì)介紹的理論研究由賴斯的三位教授和休斯頓大學(xué)的一位實(shí)驗(yàn)室共同完成，他們都在萊斯中心的保護(hù)下工作。理論生物物理學(xué)(CTBP)。
        

        他們希望增加對細(xì)胞分裂和貨物運(yùn)輸至關(guān)重要的細(xì)胞內(nèi)知之甚少的知識。有缺陷或缺乏的驅(qū)動蛋白與Charcot-Marie-Tooth疾病和一些腎臟疾病有關(guān)。
        

        通過計(jì)算機(jī)模擬，研究人員提供了關(guān)于驅(qū)動蛋白如何響應(yīng)外力的第一個分子級細(xì)節(jié)，同時確認(rèn)了共同作者邁克爾·迪爾的早期實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，驅(qū)動蛋白團(tuán)隊(duì)只有當(dāng)他們非常接近并且可以拉入同一方向。
        

        “我們或多或少了解單個電機(jī)，”賴斯生物物理學(xué)家和共同作者Anatoly Kolomeisky說，他早期的研究表明，運(yùn)動蛋白對其他人的存在很敏感。“在本質(zhì)上，它們是團(tuán)隊(duì)合作，但由于電機(jī)對相當(dāng)大的力量反應(yīng)相對較弱，我們認(rèn)為這是驅(qū)動因素并不總是相互配合的主要原因。”
        

        驅(qū)動蛋白將來自化學(xué)ATP或三磷酸腺苷的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械作用。它們將自己附著在像線粒體或染色體這樣的大型貨物上，然后沿著細(xì)胞骨架細(xì)絲將它們拉到細(xì)胞的遠(yuǎn)端。每個驅(qū)動蛋白含有兩個“頭部”亞基，每個亞基含有兩個結(jié)合位點(diǎn) - 一個用于夾持和沿著微管走，另一個用于結(jié)合ATP。
        

        這些模型顯示，驅(qū)動蛋白是1985年發(fā)現(xiàn)的一系列運(yùn)動分子，它們對中小外力非常敏感，并且通過除了非常強(qiáng)烈的反對之外將其貨物拉出來。弱勢力量包括附著在同一貨物上的尾隨驅(qū)動因素。
        

        事實(shí)證明，如果他們超過48納米，這些隊(duì)友幾乎沒有注冊到老板驅(qū)動器。在這種情況下，鉛驅(qū)動蛋白承載超過90%的負(fù)荷。
        

        萊斯模擬顯示，領(lǐng)導(dǎo)者更加關(guān)注貨物本身的拉力，這會觸發(fā)頸部連接器中的“開關(guān)”，這是將氣囊拉成氣球的繩子的一部分。鏈接器將貨物連接到頭部馬達(dá)的ATP結(jié)合位點(diǎn)，從而控制速度。一個距離太遠(yuǎn)的尾隨驅(qū)動因素不會感覺到力量，因此不能貢獻(xiàn)它的肌肉。
        

        “當(dāng)電機(jī)運(yùn)動時，頸部連接器變得緊張，”CTBP的共同作者兼聯(lián)合主任賴斯生物物理學(xué)家JoséOnuchic說。“如果連接器不緊張，電機(jī)就會失去速度，因?yàn)樗鼰o法自行決定。應(yīng)變與微管結(jié)合之間的競爭需要保證這種電機(jī)的持續(xù)性。”
        

        基礎(chǔ)模擬將允許研究人員測試更多的驅(qū)動蛋白，這些驅(qū)動蛋白將貨物從細(xì)胞核移動到細(xì)胞的外部界限，并最終測試動力蛋白，更大和更復(fù)雜的蛋白質(zhì)，將貨物移向中心。
        

        “你需要做的第一步非常好，并且在你解決像dynein這樣的野獸之前要有很多細(xì)節(jié)才能獲得信心，”迪爾說。“這些人通過多次研究已經(jīng)非常努力地工作了很多年，并且集中在一起，這是一種枚舉和分析這個機(jī)械過程中關(guān)鍵步驟之間轉(zhuǎn)換的方法。
        

        “現(xiàn)在，能夠?qū)⑦@種方法應(yīng)用于像動力蛋白這樣的運(yùn)動，有機(jī)會解釋許多重要的，基本的謎團(tuán)，關(guān)于復(fù)合蛋白是如何起作用的，”他說。
        

        “這是一種研究，一個主要的調(diào)查員會發(fā)現(xiàn)很難做到，”Onuchic說。“對于那些復(fù)雜的問題，擁有這種人才組合是件好事。”
        
			

			
          
        
			
        
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