매사추세츠 공과 대학 (MIT)의 엔지니어 팀은 세포 내부의 작은 단백질이 걷는 데 필요한 힘을 어떻게 생성하는지 발견했습니다. 이 발견은 암 및 면역 장애와 같은 세포 운동에 영향을 미치는 질병을 치료하는 새로운 방법으로 이어질 수 있습니다.
미오신이라고 불리는 단백질은 화학 에너지를 기계적 에너지로 전환시키는 운동 단백질입니다. 그들은 세포의 세포 골격을 형성하는 길고 얇은 섬유 인 액틴 필라멘트에 결합함으로써이를 수행한다. 미오신이 액틴에 결합 할 때, 그들은 형태 적 변화를 겪어 액틴 필라멘트를 그들을 향해 끌어 당깁니다. 이것은 세포가 움직일 수있는 힘을 생성합니다.
기계 공학 교수 James Spudich 교수가 이끄는 MIT 팀은 실험 및 계산 기술의 조합을 사용하여 미오신이 힘을 생성하는 방법을 연구했습니다. 그들은 힘이 미오신 헤드의 작고 양으로 하전 된 영역에 의해 생성된다는 것을 발견했습니다. 이 영역은 액틴 필라멘트의 음으로 하전 된 잔기와 상호 작용하여 액틴 필라멘트를 미오신쪽으로 당기는 정전기 인력을 만듭니다.
이 팀은 또한 미오신에 의해 생성 된 힘이 칼 모둘 린이라는 작은 단백질에 의해 조절된다는 것을 발견했다. 칼 모둘 린은 미오신에 결합하고 그 형태를 변화시켜 미오신과 액틴 사이의 정전기 상호 작용의 강도에 영향을 미칩니다. 이것은 세포가 미오신에 의해 생성 된 힘을 제어하고 그들의 움직임을 미세 조정할 수있게한다.
MIT 팀의 연구 결과는 세포 운동에 영향을 미치는 질병을 치료하는 새로운 방법으로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, 미오신과 액틴 사이의 정전 기적 상호 작용을 표적으로하는 약물은 건강한 조직을 공격하는 암 세포 또는 면역 세포에서 세포 운동을 억제하는데 사용될 수있다. 반대로, 미오신과 액틴 사이의 정전 기적 상호 작용을 향상시키는 약물은 근이영양증과 같은 질병의 세포 운동을 개선하는 데 사용될 수 있습니다.
Spudich는“우리의 연구 결과는 미오신이 어떻게 힘을 창출하는지에 대한 새로운 이해를 제공합니다. "이 지식은 세포 운동에 영향을 미치는 다양한 질병에 대한 새로운 치료로 이어질 수 있습니다."
이 팀의 연구 결과는 자연 구조 및 분자 생물학 저널에 발표되었습니다.
