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戴尼的手臂是振荡力发电机.

C Shingyoji1, H Higuchi, M Yoshimura

  • 1Department of Biological Sciences, Graduate School of Science, University of Tokyo, Hongo, Japan. chikako@biol.s.u-tokyo.ac.jp

Nature
|June 26, 1998
PubMed
概括

驱动蛋白质dynein,它为鞭毛运动提供动力,表现出固有的振荡力产生. 这种振荡,即使在很少的dynein手臂中也能观察到,可能是真核生物鞭毛跳动的基础.

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科学领域:

  • 生物物理学的生物物理.
  • 细胞生物学 细胞生物学
  • 分子电机分子电机

背景情况:

  • 细胞鞭毛产生节奏运动,这对细胞功能至关重要.
  • 迪内因运动蛋白质负责驱动鞭毛跳动.
  • 迪内因的内在特性和轴膜在振荡中的作用尚未完全理解.

研究的目的:

  • 为了调查振荡是否是dynein手臂的内在属性.
  • 为了确定是否需要一个完整的轴膜为dynein驱动的振荡.
  • 描述单个或小组dynein手臂的力量生成和振荡行为.

主要方法:

  • 利用光学捕捉纳米度来测量由dynein手臂产生的力.
  • 隔离的双管微管被用作dynein运动活动的轨道.
  • 激活的dynein手臂使用中的ATP的光解来启动力量生成测量.

主要成果:

  • 几只dynein臂产生了~6 pN的峰值力,使微管过程性地移动.
  • 观察到的振荡力和位移,峰值到峰值的力为2pN,振幅为30nm.
  • 振荡频率 (~70 Hz在0.75 mM ATP) 取决于ATP度,甚至只观察到内部dynein臂.

结论:

  • 迪内因臂表现出内在的振荡力产生,可能独立于完整的轴结构.
  • 数据表明,dynein手臂振荡是鞭毛拍打的基本机制.
  • 这一发现为推动生物运动的分子电机的基本机制提供了洞察力.