Kinesins在承受重载时无视弱力

如果你是前面的运动蛋白，准备做重拉。这是莱斯大学领导的关于驱动驱动蛋白的机制的一个结论，驱动蛋白是在细胞内携带货物的运动蛋白。该研究表明，减缓确定的驱动蛋白需要大量的反作用力。这种蛋白质也没有从提出后方的同事那里得到很多帮助。

由赖斯博士后研究员王谦领导的“美国国家科学院院刊”详细介绍的理论研究由赖斯的三位教授和休斯顿大学的一位实验室共同完成，他们都在莱斯中心的保护下工作。理论生物物理学(CTBP)。

他们希望增加对细胞分裂和货物运输至关重要的细胞内知之甚少的知识。有缺陷或缺乏的驱动蛋白与Charcot-Marie-Tooth疾病和一些肾脏疾病有关。

通过计算机模拟，研究人员提供了关于驱动蛋白如何响应外力的第一个分子级细节，同时确认了共同作者迈克尔·迪尔的早期实验，结果显示，驱动蛋白团队只有当他们非常接近并且可以拉入同一方向。

“我们或多或少了解单个电机，”赖斯生物物理学家和共同作者Anatoly Kolomeisky说，他早期的研究表明，运动蛋白对其他人的存在很敏感。“在本质上，它们是团队合作，但由于电机对相当大的力量反应相对较弱，我们认为这是驱动因素并不总是相互配合的主要原因。”

驱动蛋白将来自化学ATP或三磷酸腺苷的能量转化为机械作用。它们将自己附着在像线粒体或染色体这样的大型货物上，然后沿着细胞骨架细丝将它们拉到细胞的远端。每个驱动蛋白含有两个“头部”亚基，每个亚基含有两个结合位点 - 一个用于夹持和沿着微管走，另一个用于结合ATP。

这些模型显示，驱动蛋白是1985年发现的一系列运动分子，它们对中小外力非常敏感，并且通过除了非常强烈的反对之外将其货物拉出来。弱势力量包括附着在同一货物上的尾随驱动因素。

事实证明，如果他们超过48纳米，这些队友几乎没有注册到老板驱动器。在这种情况下，铅驱动蛋白承载超过90%的负荷。

莱斯模拟显示，领导者更加关注货物本身的拉力，这会触发颈部连接器中的“开关”，这是将气囊拉成气球的绳子的一部分。链接器将货物连接到头部马达的ATP结合位点，从而控制速度。一个距离太远的尾随驱动因素不会感觉到力量，因此不能贡献它的肌肉。

“当电机运动时，颈部连接器变得紧张，”CTBP的共同作者兼联合主任赖斯生物物理学家JoséOnuchic说。“如果连接器不紧张，电机就会失去速度，因为它无法自行决定。应变与微管结合之间的竞争需要保证这种电机的持续性。”

基础模拟将允许研究人员测试更多的驱动蛋白，这些驱动蛋白将货物从细胞核移动到细胞的外部界限，并最终测试动力蛋白，更大和更复杂的蛋白质，将货物移向中心。

“你需要做的第一步非常好，并且在你解决像dynein这样的野兽之前要有很多细节才能获得信心，”迪尔说。“这些人通过多次研究已经非常努力地工作了很多年，并且集中在一起，这是一种枚举和分析这个机械过程中关键步骤之间转换的方法。

“现在，能够将这种方法应用于像动力蛋白这样的运动，有机会解释许多重要的，基本的谜团，关于复合蛋白是如何起作用的，”他说。

“这是一种研究，一个主要的调查员会发现很难做到，”Onuchic说。“对于那些复杂的问题，拥有这种人才组合是件好事。”

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