Motor molecular que se asemeja a tentáculos de pulpo encontrado dentro de las células

Biofísicos de Alemania e India han descubierto un nuevo sistema molecular que utilizaAlternativo

energía química y utiliza un nuevo mecanismo para realizar trabajos mecánicos.Al contraerse y expandirse repetidamente, el "motor" de dos componentes funciona de manera similar al motor Stirling clásico y ayuda aDistribuye la carga a los orgánulos unidos a la membrana.

Las células tienen una capacidad asombrosaOrganice cuidadosamente su espacio interior con pequeños mecanismos de proteínas llamados motores moleculares que generan movimientos direccionales. La mayoría de ellos utilizan un combustible común, una especie de energía química, el ácido trifosfórico de adenosina (ATP) para funcionar.

En su estudio, los científicos examinaron las moléculasun motor compuesto por dos proteínas, EEA1 y Rab5. Estas proteínas EEA1 filamentosas pueden reconocer y unirse a Rab5 presente en la membrana de la vesícula. La unión envía un mensaje a lo largo de la estructura alargada de la proteína filamentosa, lo que aumenta su flexibilidad, de forma similar a cómo la cocción suaviza los espaguetis. Este cambio en la flexibilidad crea una fuerza que atrae la vesícula hacia la membrana objetivo donde se produce el acoplamiento y la fusión.

Estudiar el trabajo de este mecanismo proteico con la ayuda deUsando escaneo láser y microscopios de luz, los investigadores demostraron que la proteína EEA1 puede pasar por varios ciclos de transición de rígido a flexible y viceversa únicamente debido a la energía química liberada cuando interactúa con Rab5, sin el uso de ATP.

Los investigadores han desarrollado un nuevo modelo físicodescribir la relación entre los pasos químicos y mecánicos en un motor molecular. También pudieron calcular la eficiencia termodinámica del sistema, que es comparable a las proteínas motoras clásicas impulsadas por ATP.

¡Esta es una nueva clase de motores moleculares!No se mueve como un motor de cinesina que transporta carga a través de microtúbulos, pero funciona permaneciendo en su lugar. Se parece un poco a los tentáculos de un pulpo.

Stefan Grill, coautor del estudio del Instituto de Biología Celular Molecular y Genética de la Sociedad Max Planck y la Universidad Técnica de Dresde

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En la portada: ilustración de un motor molecular de dos componentes. Imagen: MPI-CBG