解旋酶进程性而非解旋速度随力呈现普遍性增加

解旋酶参与多种细胞功能，是沿单链核酸易位并将运动偶联到解开双链核酸双链的马达。双链与单链之间的连接处对解旋酶的运动形成屏障，可在体外通过对核酸链直接施加机械力来操纵。单分子实验已表明，一些解旋酶的解旋速度随外力增加而急剧增加，而另一些则响应甚微。相反，解旋进程性总是随力的增加而增加。解旋速度与进程性对力的不同响应一直缺乏解释。通过推广先前的进程性解旋模型，我们提供了理解速度与进程性对力及核酸序列依赖性的统一框架。我们预测，解旋进程性对外力的敏感性是一个应在所有解旋酶中观察到的普遍特征。我们的预测以T7和NS3解旋酶为案例研究加以说明。有趣的是，解旋进程性随力的增加取决于解旋酶是通过直接相互作用迫使碱基对打开，还是这种破坏由于热波动自发发生。基于理论结果，我们提出，在复制体中与解旋酶相关的诸如单链结合蛋白之类的蛋白质，可能已与解旋酶共同进化以增加解旋进程性，即使速度保持不变。