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適用された力に対するトランスクリプション

H Yin1, M D Wang, K Svoboda

  • 1Department of Biochemistry, Brandeis University, Waltham, MA 02254, USA.

Science (New York, N.Y.)
|December 8, 1995
PubMed
まとめ

研究者は,光学トラッピングを使用して転写中に単一のEscherichia coliRNAポリメラーゼ分子の力を測定しました. この酵素は14ピコニュートンの力を発生させ,他の分子モーターの力を上回ります.

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科学分野:

  • 分子生物学は分子生物学である.
  • バイオフィジックス 生物物理学
  • バイオケミストリー バイオケミストリー

背景:

  • 分子モーターによって生み出される力学的な力を理解することは,細胞のプロセスを解明するために極めて重要です.
  • Escherichia coli RNAポリメラーゼは,基本的生物学的プロセスである転写を担当する重要な酵素です.

研究 の 目的:

  • トランスクリプション中にEscherichia coli RNAポリメラーゼの単一分子が生成する力を光学的に測定する.
  • RNAポリメラーゼによって生成される力を,他の既知の分子モーターと比較する.

主な方法:

  • オプティカル・トラッピング・インターフェロメトリーを用いて,動かないE. coli RNAポリメラーゼが及ぼす力を測定した.
  • ポリシュチレンビーズに付着したDNAテンプレートを転写し,ビーズの位置を測定して力を決定しました.

主要な成果:

  • 単一のRNAポリメラーゼ分子は,ニュクレオシドトリホスファート濃度の飽和状態で,平均14ピコニュートン力の作用で逆転的に停止した.
  • 測定された力は,キネシンやミオシンなどの細胞骨格モーターによって生成される力よりも大幅に大きい.
  • この力は,in vivoの転写延長に反対する推定機械的負荷を上回ります.

結論:

  • データは,RNAポリメラーゼによるRNA合成からの自由エネルギーの効率的な変換を機械的な作業に示唆しています.
  • RNAポリメラーゼは,実質的な力を発生し,強力な分子モーターとしての役割をインビヴォで強調します.