驱动蛋白-1 马达蛋白前进/后退步骤的生化路径
生物物理
2021-12-30 v1
摘要
驱动蛋白-1 是一种 ATP 驱动的双头马达蛋白，沿微管运输细胞内货物。基于近期实验观测，我们为其建立了一个机械化学模型，其中驱动蛋白-1 的前进/后退/无效循环可通过多条生化路径实现。我们的结果表明，前进循环与无效循环各由两条生化路径组成，而后退循环可能通过六条可能的路径实现。驱动蛋白-1 的后退运动主要在其半脱离态时沿微管向后滑动，且通常伴随 ATP 水解。在低外载下，约 80% 的 ATP 被驱动蛋白-1 浪费，且该浪费比例几乎与 ATP 浓度无关。在高 ATP 浓度或高外载下，两个头均处于 ATP 或 ADPPi 结合态并紧密绑定微管；而在低 ATP 浓度和低载下，驱动蛋白主要停留于单头结合态。与平均运行长度相反，驱动蛋白-1 沿微管的平均运行时间随 ATP 浓度下降。除非外载接近停滞力，驱动蛋白-1 的运动几乎是确定性的，并非如通常布朗棘轮模型所预测。
引用
@article{arxiv.2112.14374,
title = {Biochemical pathways of forward/backward steps of motor protein kinesin-1},
author = {Beibei Shen and Yunxin Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.14374},
year = {2021}
}