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在過去幾年里,越來越多研究表明驅動蛋白功能障礙與人類疾病密切相關[10]。轉載請注明:驅動蛋白超家族蛋白的分類及功能(附參考文獻)- 每日生物評論+復制鏈接。名成員,來自于4個門類) HsMCAK 反義抑制哺乳動物的M蛋白導致后期染色體分離的中斷。前情回顧:細胞工廠搬運工——驅動蛋白(Kinesin)活性檢測試劑盒。
驅動蛋白基因的變異會導致先天性疾病,同一基因的不同突變有時候會導致非常大的表型差異。作為細胞里的小"火車",驅動蛋白可謂非常高效節能,每消耗1個ATP分子,就會向前邁出8 nm,并可以承受約6 pN的拉力。不僅如此,驅動蛋白還有遠房親戚--肌球蛋白和G蛋白,不過這件事著實讓科學家們感到訝異。事實上,對特定驅動蛋白的抑制通常會誘導一種非常具有細胞周期特異性的表型。
驅動蛋白將成為抗有絲分裂藥物開發的絕佳靶點的證據來自一系列實驗方法:包括突變分析[40]、抗體抑制實驗[7,32] 和驅動蛋白活性的反義抑制[19]。比如,至少有6種驅動蛋白與皮膚黑色素細胞中的黑色素小體轉運有關。
按照Ronald Vale的說法,這個名字來源與他與母親的一通電話,電話那頭的母親突然想到了一個希臘詞匯Kinein(意思為"運動"),能夠恰當地描述這個分子馬達,因此命名為Kinesin(中文名為"驅動蛋白")1]。結果發現,驅動蛋白中存在壽命長達十幾天的長壽家族,也有只能存活3天的家族,而平均壽命在6天左右[8]。
第三則是關于驅動蛋白改造方面的研究:驅動蛋白作為天然的納米馬達,尺寸小、效率高[14]。前面提到驅動蛋白有一個承接貨物的接口,不同的驅動蛋白有不同的接口,從而決定了它運輸貨物的種類。有些驅動蛋白會一邊走一邊拆除微管軌道,以此來控制微管軌道的動力學性質;有些驅動蛋白通過參與染色體分離、紡錘體形成而調節細胞有絲分裂和減數分裂;還有些驅動蛋白能夠參與纖毛的功能。
人走路需要兩條腿,驅動蛋白也需要兩條"腿",大多數情況下是兩條一模一樣的"腿",有時候也可以是兩條不一樣的"腿"。而細胞內的這些貨物常常會結合多種貨物接口,這樣就造成了不同驅動蛋白工作的交叉重疊。科學家們在肌球蛋白上連上塑料小球,這些小球就能在微絲上運動起來。該數據表明驅動蛋白馬達的特定抑制劑將只會特異性地抑制有絲分裂過程而不影響其他關鍵細胞功能。
Ronald Vale花了半年的時間,不斷地從烏賊軸突可溶成分里純化蛋白質,然后用驅動蛋白運動實驗進行篩選。
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