著者：
[研究チーム]
要約：
ミオシンVなどの分子モーターは、化学エネルギーを機械的作業に変換することにより、さまざまな細胞プロセスで重要な役割を果たします。ミオシンVの力生成機能の一般的なメカニズムは知られていますが、正確な分子の詳細はとらえどころのないままです。ここでは、単一分子実験と計算モデリングの組み合わせを利用して、ミオシンV力生成のメカニズムに関する新しい洞察を得ます。
1。単一分子実験：
- 個々のミオシンV分子がアクチンフィラメントに沿って移動するときに、個々のミオシンV分子の力出力を直接測定するために、新しい単一分子アッセイを開発しました。
- ステッピングおよび剥離イベント中に異なる力プロファイルを実現し、ミオシンVの動きのエネルギー景観に関する新しい情報を提供します。
2。計算モデリング：
- 構造データと実験的観察を組み込んだミオシンVの触媒ヘッドドメインの詳細な計算モデルを構築しました。
- シミュレーションにより、ヌクレオチド結合、パワーストローク、およびレバーアームの動きの間のアロステリック結合が明らかになり、力の生成の分子基盤が強調されました。
3。構造分析：
- ミオシンVの高解像度の凍結電子顕微鏡構造を実現し、力生成サイクル中に異なる立体配座状態を捕捉しました。
- 力を生成するメカニズムに寄与するレバーアームおよびコンバータードメインの重要な構造変化を特定しました。
4。機械的洞察：
- 統合された実験的および計算所見ミオシンV力生成サイクルの洗練されたモデルを提案し、レバーアームの動きが立体構造の変化とヌクレオチド加水分解にどのように結合されるかを示します。
- ヌクレオチド結合、レバーアームの動き、およびコンバータードメインの再配置から放出されるエネルギーが、力の生成にまとめて寄与することを実証しました。
私たちの研究は、ミオシンVによる力の生成の根底にある分子メカニズムの理解における大きな進歩を表しています。これらの発見は、ミオシンスーパーファミリーの他のメンバーに一般化し、運動機能障害を標的とする新しい治療戦略の開発に貢献する可能性があります。
