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参与细胞移动分子马达介绍

2022.7.18

分子马达(Motorprotein)是一类蛋白质,它们的构象会随着与ATP和ADP的交替结合而改变, ATP水解的能量转化为机械能 ,引起马达形变,或者是它和与其结合的分子产生移动。就是说,分子马达本质上是一类ATP酶。例如肌肉中的肌球蛋白(Myosin)会拉动粗肌丝向中板移动,引起肌肉收缩。而另外两种分子马达:驱动蛋白(Kinesin)和动力蛋白(Dynein),它们能够承载着分子“货物”——如质膜微粒,甚至是线粒体和溶酶体,在由微管构成的轨道上滑行,起到运输的作用。例如驱动蛋白的重链则会运输参与粘着斑解聚过程的信号物质。所以在驱动蛋白的重链受到抑制的情况下,粘着斑会比正常情况下显得更大。

  肌球蛋白是微丝结合蛋白,最早发现于肌肉组织,1970年代后逐渐发现许多非肌细胞的肌球蛋白。其家族有13个成员,每个成员在结构上都分为头,颈和尾部三个部分,形似豆芽,而组成上则有轻重两种链。其中的调节轻链(regulatory light chain)是肌球蛋白接受调解的位点,就是说,调节轻链的磷酸化/去磷酸化状态影响着肌球蛋白的活性。其中I和II型是研究得最彻底的分子马达。一些细胞具有突变的肌球蛋白,它们能正常伸出伪足,但是却不能成功移动。I型肌球蛋白是单体,II型和V型则是二聚体。趋向微丝的+极运动。蛋白的头部能就尾部作屈伸运动,并在“屈”的时候拉动微丝相对向后运动。肌球蛋白除了参与肌肉收缩外,还被认为是细胞迁移所需的重要分子之一。肌球蛋白非常可能参与了“前进的四个步骤”里面胞体收缩一步。另外,在细胞突出一端也可观察到肌球蛋白,它可能是帮助运输粘着所需要的蛋白质,提高粘着效率。


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