MIT 엔지니어들의 새로운 연구에 따르면 작은 단백질 운동이 세포 고속도로를 따라 걷고화물을 운반하고 힘을 발휘하는 방법을 보여줍니다. Nature Communications 저널에 발표 된이 연구는 운동 단백질 오작동과 관련된 질병을 치료하는 새로운 방법으로 이어질 수 있습니다.
Kinesin-1이라고하는 운동 단백질은 세포 전체에 중요한화물을 운반하는 것을 담당합니다. 그것은 세포의 세포 골격을 형성하는 길고 얇은 필라멘트 인 미세 소관을 따라 움직입니다. Kinesin-1은 세포의 에너지 통화 인 ATP의 에너지를 사용하여 미세 소관을 따라 조치를 취하여화물을 운반합니다.
MIT 팀은 광학 핀셋과 단일 분자 이미징의 조합을 사용하여 Kinesin-1의 움직임을 연구했습니다. 그들은 단백질이 한 헤드를 사용하여 미세 소관에 결합하는 반면, 다른 머리는 다음 단계를 수행하기 위해 앞으로 스윙하는 "손으로 손"운동을 취한다는 것을 발견했습니다.
생물 공학부의 박사후 연구자 인 제임스 록 하트 (James Lockhart)는“우리는 모터 단백질이 개별 단계를 취하는 것을 볼 수 있었다”고 말했다. "이것은 우리가 Kinesin-1이 어떻게 힘을 창출하는지에 대한 자세한 이해를 얻을 수있게 해주었다."
연구원들은 Kinesin-1이 목을 구부려 힘을 생성한다는 것을 발견했습니다. 목이 구부러지면화물을 앞으로 끌어 당깁니다. 이 팀은 또한 힘 생성에 필수적인 Kinesin-1의 목에 특정 잔류 물을 확인했습니다.
생물 공학 부교수 인 캐서린 D. Fuh는“이 잔류 물은 래칫과 같다”고 말했다. "Kinesin-1이 미세 소관을 따라 앞으로 나아갈 수 있지만, 뒤로 이동하는 것을 방지합니다. 이것은화물이 올바른 방향으로 운반되도록하기 때문에 중요합니다."
이 연구의 결과는 운동 단백질 오작동과 관련된 질병을 치료하는 새로운 방법으로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, 키네신 -1의 결함은 알츠하이머 및 파킨슨 병과 같은 신경 퇴행성 질환과 관련이 있습니다. Kinesin-1의 작동 방식을 이해함으로써 연구자들은 이러한 결함을 교정하고 환자 결과를 향상시킬 수있는 약물을 개발할 수 있습니다.
Fuh는“우리의 연구는 운동 단백질이 힘을 생성하는 방법에 대한 새로운 이해를 제공합니다. "이 지식은 다양한 질병에 대한 새로운 치료법을 개발하는 데 사용될 수 있습니다."
추가 정보
"미세 소관에 대한 Kinesin-1 Stepping의 단일 분자 시각화"라는 논문은 2019 년 7 월 11 일 Nature Communications 저널에 발표되었습니다. 연구팀에는 James Lockhart, Catherine D. Fuh 및 MICHELLE A. Kinney가 포함되었습니다. 캘리포니아 대학교의 John M. Scholey, Davis.
이 연구는 National Institutes of Health와 Muscular Dystrophy Association에서 자금을 지원했습니다.
