Molekularni motor nalik pipcima hobotnice nalazi se unutar stanica

Biofizičari iz Njemačke i Indije otkrili su novi molekularni sustav koji koristi alternativu

kemijsku energiju i koristi novi mehanizamza obavljanje mehaničkog rada. Uzastopnim skupljanjem i širenjem, dvokomponentni "motor" radi slično klasičnom Stirlingovom motoru i pomaže u raspodjeli tereta kroz membranske organele.

Stanice imaju nevjerojatnu sposobnosturedno organizirajte svoj unutarnji prostor sićušnim proteinskim mehanizmima zvanim molekularni motori koji generiraju usmjerena kretanja. Većina njih za rad koristi uobičajeno gorivo, vrstu kemijske energije, adenozin trifosfornu kiselinu (ATP).

U svojoj studiji znanstvenici su ispitivali molekularnemotor sastavljen od dva proteina, EEA1 i Rab5. Ovi filamentozni EEA1 proteini mogu prepoznati i vezati se za Rab5 prisutan u membrani vezikula. Vezanje šalje poruku duž izdužene strukture filamentoznog proteina, čime se povećava njegova fleksibilnost, slično kao što kuhanje omekšava špagete. Ova promjena u fleksibilnosti stvara silu koja privlači vezikule do ciljane membrane gdje dolazi do spajanja i fuzije.

Proučavajući rad ovog proteinskog mehanizma uz pomoćkoristeći lasersko skeniranje i svjetlosne mikroskope, istraživači su pokazali da protein EEA1 može proći kroz nekoliko ciklusa prijelaza iz krutog u savitljivo i natrag isključivo zahvaljujući kemijskoj energiji koja se oslobađa kada ulazi u interakciju s Rab5, bez upotrebe ATP-a.

Istraživači su razvili novi fizički modelopisati odnos između kemijskih i mehaničkih koraka u molekularnom motoru. Također su uspjeli izračunati termodinamičku učinkovitost sustava, koja je usporediva s klasičnim motornim proteinima koje pokreće ATP.

Ovo je nova klasa molekularnih motora!Ne kreće se poput kinezinskog motora koji prenosi teret kroz mikrotubule, već radi ostajući na mjestu. Pomalo liči na pipke hobotnice.

Stefan Grill, koautor studije s Instituta za molekularnu staničnu biologiju i genetiku Društva Max Planck i Tehničkog sveučilišta u Dresdenu

Čitaj više:

Znanstvenici su prvi vidjeli kako zvijezda proždire planet: to na kraju čeka Zemlju

Dvije super-Zemlje pronađene na rubu nastanjive zone: jedna od njih ima ugodnu temperaturu

Moderni ljudi su migrirali u Europu drugačije nego što se mislilo

Na naslovnici: ilustracija dvokomponentnog molekularnog motora. Slika: MPI-CBG