Миозины – белки, которые используют высокую энергию молекулы ATP, чтобы сделать механическую работу, такую как сокращения мышц, подвижность клетки и клеточное деление.В мышцах миозины производят движение, взаимодействуя с нитями актина, волокнистый след, с которым они могут связать и пройти. Белки производят движение в механическом шаге, известном как удар власти.Ученые интересуются выбором времени движения миозина вдоль нитей актина, который ведет удар власти – процесс, названный колебанием руки рычага.
Хотя они знали, что миозин разделяет ATP на свои продукты – фосфат и автоматическая обработка – во время этого процесса, точного выбора времени и последовательности этих событий были неясны.«Есть миллионы молекул миозина в мышечном волокне, и каждый индивидуально производит смещение», сказал Кристофер М. Енго, адъюнкт-профессор клеточной и молекулярной физиологии. «Коллективно, миозины производят большую сумму силы, чтобы сократить мышцу. Вопрос всегда был: Как это на самом деле работает? Как они могут мало ехать, белки производят эти крошечные смещения?»
Чтобы заняться расследованиями, исследователи должны были наблюдать, что поколение силы произошло в режиме реального времени. Они приложили флуоресцентные исследования к частям двигателя миозина и заметили, что расстояние изменяет между пылающими местами исследования на время производящие силу движения белка.
Они нашли два шага в процессе: быстрый шаг, который происходит перед выпуском фосфата и медленным шагом до выпуска автоматической обработки.«В нашем исследовании мы узнали, что рука рычага качает ‘ворота’ выпуск фосфата», сказал Енго. «Это означает, что миозин чрезвычайно эффективен, потому что он только продолжается через цикл гидролиза ATP, когда он производит силу и движение», сказал Енго.Результаты были изданы на Слушаниях Национальной академии наук.
Это понимание предоставляет подробную информацию о том, как моторная работа белков миозина и это знание могли продвинуть понимание болезней, связанных с движением на молекулярном уровне.Миозин был вовлечен в определенные типы глухоты отложенного начала и врожденных. Белок играет роль в обнаружении звуковых волн во внутреннем ухе.
Лучшее понимание того, как миозин помогает клеткам переместиться и различие, могло даже остановить рак в течение своих следов, сказал Енго. Препарат, который препятствует тому, чтобы миозин работал в раковых клетках, мог помешать им вторгаться в другие клетки или метастазировать в различные органы.Мышечные патологии – главная интересующая область для исследователей миозина.
Например, мутации миозина, как полагают, находятся позади унаследованной болезни, которая заставляет стенки сердечной мышцы также растолстеть или также утончиться. Ошибка в выборе времени поколения силы в сердце могла объяснить условие.
«Зная, что информация мы можем проектировать наркотики, чтобы исправить дефект, это вызвано мутацией», сказал Енго.