《生物化學》:揭秘肌凝蛋白動力產生本質,機械運動先於生化反應

2021-01-21 TOM資訊

 

來自麻薩諸塞大學阿姆赫斯特分校(UMA)和賓夕法尼亞州立大學醫學院(PSC)的一組生物物理學家開始著手解決長期存在的肌凝蛋白(myosin)產生動力的本質問題。肌凝蛋白是一種負責肌肉收縮和許多其他細胞過程的分子馬達。

研究發現，即分子馬達的機械反應先於生化反應，這直接挑戰了生化反應是產生力長期觀點。

這項成果已發表在《生物化學》(Biological Chemistry)上，被評為「編輯精選」，並被評價為「為該領域做出了傑出的貢獻。」

研究人員利用單分子雷射捕捉實驗，能夠直接觀察肌凝蛋白與單個肌動蛋白絲相互作用時的納米級機械運動的大小和速率，單個肌動蛋白絲是肌凝蛋白產生力的分子夥伴。他們觀察到，產生力的步驟(或動力衝程)發生得非常快，幾乎是在它與肌動蛋白絲結合時發生的。

在使用FRET測定法的平行實驗中，賓夕法尼亞州立大學的團隊證實了這種快速的動力衝程，並通過額外的研究證明關鍵的生化步驟是隨後才發生，而且慢得多。進一步的分析首次揭示了這些事件是如何通過肌凝蛋白分子內部的分子內運動來協調的。

研究人員稱「如果了解了分子馬達的工作原理，就可以利用這些信息來改善受損的功能(比如心臟衰竭)......對於那些想開發藥物抑制細胞分裂過程中的分子運動，並最終抑制癌症的人來說，可能非常有用。」

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

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責任編輯： 4114RWL

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