저자 :
[연구팀]
초록 :
미오신 V와 같은 분자 모터는 화학 에너지를 기계적 작업으로 변환함으로써 다양한 세포 공정에서 중요한 역할을합니다. 미오신 V의 힘 생성 기능의 일반적인 메커니즘은 알려져 있지만, 정확한 분자 세부 사항은 여전히 애매 모호합니다. 여기, 우리는 단일 분자 실험과 계산 모델링의 조합을 활용하여 미오신 V 힘 생성의 역학에 대한 새로운 통찰력을 얻습니다.
1. 단일 분자 실험 :
-개별 미오신 V 분자의 힘 출력이 액틴 필라멘트를 따라 움직일 때 직접적으로 측정하기 위해 새로운 단일 분자 분석을 개발했습니다.
-스테핑 및 분리 사건 중에는 뚜렷한 힘 프로파일이 관찰되어 미오신 V의 운동의 에너지 환경에 대한 새로운 정보를 제공합니다.
2. 계산 모델링 :
-구조 데이터 및 실험 관찰을 통합 한 미오신 V의 촉매 헤드 도메인의 상세한 계산 모델을 구성했다.
-시뮬레이션은 뉴클레오티드 결합, 파워 스트로크 및 레버 암 이동 사이의 알로 스테 릭 커플 링을 나타내었고, 힘 생성을위한 분자 기반을 강조했다.
3. 구조 분석 :
-성능이 우수한 돌연변이 유발 연구 및 미오신 V의 고해상도 냉동 전자 현미경 구조를 얻었으며, 힘 생성 사이클 동안 상이한 형태 상태를 포착한다.
-힘 생성 메커니즘에 기여하는 레버 암 및 컨버터 도메인의 주요 구조 변화.
4. 기계적인 통찰력 :
-미오신 V 힘 생성 사이클의 정제 된 모델을 제안하기위한 통합 실험 및 계산 결과, 레버 암 이동이 구조적 변화 및 뉴클레오티드 가수 분해에 어떻게 결합되는지를 보여줍니다.
-뉴클레오티드 결합, 레버 암 이동 및 컨버터 도메인 재 배열로부터 방출 된 에너지는 힘의 생성에 총체적으로 기여한다고 결정했다.
우리의 연구는 미오신 V에 의한 힘의 근본적인 힘의 분자 메커니즘을 이해하는 데 상당한 진전을 나타냅니다. 이러한 발견은 미오신 슈퍼 패밀리의 다른 구성원에게 일반화하고 운동 기능 기능을 목표로하는 새로운 치료 전략의 개발에 기여할 수 있습니다.
