蛋白質の運動性および筋肉収縮の現在のモデルを進める新しい洞察力

医学研究のための Burnham の協会およびヴァーモントの大学からの科学者は 「蛋白質の運動性および筋肉収縮の現在のモデルを進める新しい構造洞察力を明らかにする他の蛋白質に沿って歩く」と同時にモーター蛋白質のミオシン V の最初の 3D (3D) 原子解像度の画像を捕獲しました。

4 年間の作業の子午線通過は、生化学者間のこの共同および構造生物学者学術雑誌の分子セルの 9 月問題に架空の経歴として選ばれました。

アクチンフィラメント、運動性にかかわった主蛋白質および筋肉収縮に沿って」歩いている Dorit Hanein によって、 Ph.D。、ミオシン V の 3D 表示を 「明らかにする第 1 導かれた Burnham のチームはでした。 ミオシン V およびアクチンの 3D 相互に作用しているスナップショットを取る電子cryo 顕微鏡検査を使用して研究者はミオシン V を 「未開地のアクチン基板に沿って移動することを見られました」。 前の第 2 モデルは複合体の処置の自然なメカニズムを変えるかもしれないミオシンの汚れるか、または他の処置に基づいていました。

Myosins は車両移動および筋肉収縮のためのアクチンフィラメントと相互に作用しているモーター蛋白質の大家族です。 ミオシン V はミオシン蛋白質グループの役馬です。 それは特定の場所で特定の時間に必要とされる蛋白質の貨物を運ぶためにあります。 加水分解によって燃料を供給される -- エネルギーに分子のアデノシン三リン酸を変換する (ATP)プロセス -- ミオシン V はトラックとしてアクチンを使用して 1 方向でセル小胞および細胞器官のペイロードを渡すために移動します。 ミオシン V はまた他のセルと信号を送り、通信する輸送蛋白質にかかわります。

ミオシン V に運動場でアクチンの特定の溝に 2 つの 「ヘッド」をその縛り形作るためにそれ、歩行がトラックに沿う手を引き渡す方法と同じような 2 連鎖された 「テール」がジャングルジムに沿う子供移動あります。 それが多くの加水分解のサイクルに耐えるこの processive 動きを支えられることミオシン V は他のミオシングループ蛋白質と異なります。 堅の他の myosins のグラブ 1 つの加水分解のサイクルの後のアクチンそしてリリースに。

「この調査はイメージ分析についての別の思考様式を必要としました。 これは私達が構造的にアクチンおよびミオシンの弱い結合の状態を視覚化できた時最初に結晶構造から挿入されなくてあり、生物物理学方法から挿入されなくて」、先生を言いました Hanein。 「私達は加水分解のサイクルを通って」。伝播するのでミオシンのレバーアームの、またアクチンの構造変化がインターフェイスするのを見られました

前の調査からの構造的情報はこのプロセスの部分についての情報を提供しましたが、現在の共同まで、ずっとアクチンへの弱く束縛状態のミオシン V を視覚化することは可能ではないです。 Hanein のグループは加水分解のサイクルの間に複数のポイントでミオシン V のスナップショットを捕獲しました。 電子 cryo 顕微鏡検査の使用はミオシン V をつなぎ留める processive 動きの弱い結合段階によってアクチントラックの蛋白質を保つのを助ける適用範囲が広い構造領域、視覚化することを可能にしました。

ミオシンがアクチンと加水分解のサイクルを通ってどのようにの相互に作用しているか詳しい分子知識は更にミオシンアクチン結合領域を精製し、損失に関連させるように科学者が実験の新しいセットか機能の利得を設計できるエキサイティングで新しい研究のテンプレートを提供します。 このミオシンアクチンインターフェイスの精密な性格描写は家族性の肥大した心筋症、別の方法で健全で若い大人の突然の心拍停止による死に終る (FHC)検出不可能な状態に重大、明白ところでミオシンの単一のアミノ酸の変更導きますです。

この作業への貢献者は下記のものを含んでいます: 医学研究のための Burnham の協会からのこの出版物のニルス Volkmann、 Ph.D。、助教授および最初著者、 Dorit Hanein、 Ph.D。、助教授、洪 6 月劉および Larnele Hazelwood; そしてキャサリーン M. Trybus、 Ph.D。、スーザン Lowey、 Ph.D。、およびエレナ B. Kremenstova、ヴァーモントの大学の分子生理学そして生物物理学の部門からの Ph.D。。

機能、生化学的な試金はキャサリーン Trybus が指示したヴァーモントの大学からの共作者によって Ph.D 行なわれました。

http://www.burnham-inst.org/