肌球蛋白 V 的弹性杠杆臂模型

我们提出肌球蛋白 V（一种双头进程性马达蛋白）的机化学模型。我们由单个头部推导二聚体的性质，将单个头部建模为 4 态循环（脱离、结合 ADP.Pi、结合 ADP、无核苷酸结合）以及另选的 5 态循环（其中动力冲程不与磷酸释放紧密耦合）。在每个状态中，杠杆臂以不同但固定的角度离开头部。杠杆臂本身被描述为弹性杆。两个头部的化学循环仅由两个杠杆臂之间的机械连接协调。该模型通过表明前导头仅在拖尾头动力冲程后才结合肌动蛋白、且仅在拖尾头脱离肌动蛋白后才发生其动力冲程，解释了头部协调。两种模型（4 态与 5 态）均重现了观察到的手交手运动并拟合了测得的力-速度关系。两模型的主要区别在于行程长度的负载依赖性，在 5 态模型中弱得多。我们展示了如何在变化条件下进行系统性进程性测量，以区分两种模型并确定动力学参数。