ドイツとインドの生物物理学者は、代替分子を使用する新しい分子システムを発見しました。
細胞には素晴らしい能力がある方向性の動きを生み出す分子モーターと呼ばれる小さなタンパク質のメカニズムで、内部空間をきちんと整理します。それらのほとんどは、走行するために化学エネルギーの一種であるアデノシン三リン酸 (ATP) という共通の燃料を使用します。
彼らの研究では、科学者たちは分子を調べました。EEA1 と Rab5 という 2 つのタンパク質で構成されるエンジン。これらの繊維状EEA1タンパク質は、小胞膜に存在するRab5を認識して結合することができます。この結合は、スパゲッティを調理することで柔らかくなるのと同じように、繊維状タンパク質の細長い構造に沿ってメッセージを送り、その柔軟性を高めます。この柔軟性の変化により、ドッキングと融合が起こる標的膜に小胞を引き寄せる力が生じます。
の助けを借りてこのタンパク質のメカニズムの働きを研究する研究者らは、レーザー走査と光学顕微鏡を用いて、ATPを使用せずに、Rab5と相互作用するときに放出される化学エネルギーのみによって、EEA1タンパク質が剛体から柔軟性への移行と再び元へ戻るという数サイクルを経ることができることを示した。
研究者は新しい物理モデルを開発しました分子エンジンにおける化学的ステップと機械的ステップの関係を説明します。彼らはまた、古典的な ATP 駆動モータータンパク質に匹敵するシステムの熱力学的効率を計算することもできました。
これは新しい種類の分子モーターです。微小管を通して貨物を輸送するキネシンモーターのように動き回るのではなく、その場に留まって機能します。見た目はタコの触手に似ています。
ステファン・グリル氏、マックス・プランク協会分子細胞生物学遺伝研究所およびドレスデン工科大学の研究共著者
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表紙: 2 成分分子エンジンのイラスト。画像: MPI-CBG