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驅動蛋白是一種生物運動蛋白,依賴于三磷酸腺苷,幫助細胞沿著微管運輸分子。這令人難以置信,但研究表明驅動蛋白的作用比最初想象的要多得多。驅動蛋白是細胞內的微小碼頭工人(裝載機),當貨物沿著細胞內的微管通道運輸時,它們將貨物扛在肩上。研究表明,它能夠運輸多種貨物,包括但不限于線粒體、溶酶體、接頭蛋白和受體蛋白,以及參與信號通路相互作用的蛋白。
如果將驅動蛋白放大到我們的規模,具有類似功能的電機將產生單位重量的速度和馬力,相當于最近突破音障的Thrust 超音速汽車的噴氣發動機6,7(這相當于一個人移動600每秒米,或每小時1,300 英里!一個典型的驅動蛋白分子只有十億分之七十米(百萬分之三英寸)長,其形狀與人類驚人相似!
就像接力賽中的跑步者一樣,驅動蛋白可以在跑完一定距離后將貨物傳遞給另一個等待的人,而后者可以繼續轉移過程。 docker(驅動蛋白)對于它獲得的每個ATP 燃料分子精確地向前移動8 納米步。要了解科學家觀察到的驅動蛋白的復雜性,我們可以從更熟悉的角度來理解。考慮以下場景:每當驅動蛋白獲得ATP 燃料分子時,郵遞員就會準確地向前邁出一步。一步8納米。
高速驅動蛋白電機的速度快得令人印象深刻,每秒最多可移動100 步。節能驅動蛋白由通用能量化合物ATP 提供動力(ATP 是由另一種令人驚嘆的分子馬達ATP 合成酶制造的,請參閱文章【ATP 合成酶:偉大的分子機器——杰作】)。圖片顯示細胞支架上的驅動蛋白運輸囊泡。我無法想象這張動圖正在我的體內進行處理。感覺很奇怪很可愛。這些功能突出了驅動蛋白在有絲分裂和減數分裂過程中不可或缺的作用的重要性和潛在證據。
這與動力蛋白相反,動力蛋白是細胞骨架運動蛋白家族的另一個成員,可將貨物運輸到微管的負端。已發現許多類型的驅動蛋白具有不同的特征和功能- 包括在從酵母到人類的各種生物體中發現的驅動蛋白相關蛋白,以上只是常見任務的一個示例) 驅動蛋白保護和回收的回收利用能力即使是最熱情的綠色運動擁護者也會嫉妒。
斯坦福大學應用物理和生物科學教授史蒂文布洛克曾這樣描述:驅動蛋白的功能就像火車頭在細胞內來回運輸貨物。動力盡管驅動蛋白馬達很小,但其效率約為50%,大約是汽油發動機效率的兩倍。目前已知驅動蛋白參與有絲分裂(細胞分裂)和減數分裂(細胞核分裂成四個子核以產生生殖細胞的細胞分裂)。
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