Forskere opdager, hvordan molekylære motorer går i 'energisparetilstand'

Dette fund kunne hjælpe med at forklare, hvordan celler regulerer aktiviteten af ​​disse essentielle proteiner, som spiller en rolle i alt fra transport af last i celler til muskelsammentrækning.

Holdet, ledet af fysiker Juan A. Fernández, PhD, brugte en kombination af eksperimentelle teknikker og computersimuleringer til at studere adfærden af ​​kinesin, en type molekylær motor, der bevæger sig langs mikrotubuli, cellens "motorveje".

De fandt ud af, at når kinesin ikke bærer last, skifter det til en tilstand, hvor det holder pause på bestemte punkter langs mikrotubuli og bruger meget lidt energi.

Denne "pausetilstand" styres af konformationelle ændringer i motorens struktur, som forhindrer den i at tage skridt fremad, men tillader den at forblive bundet til mikrotubuli.

Fernández og hans kolleger mener, at denne energibesparende mekanisme er afgørende for, at celler kan opretholde den overordnede homeostase, da den forhindrer molekylære motorer i at spilde energi, når de ikke er nødvendige.

Forskerne fandt også ud af, at kinesins pausetilstand påvirkes af mikrotubulus fysiske egenskaber.

For eksempel var kinesin mere tilbøjelige til at holde pause på mikrotubuli, der var blødere og mere fleksible, hvilket kan hjælpe med at forklare, hvordan celler regulerer bevægelsen af ​​molekylære motorer i forskellige cellulære miljøer.

Resultaterne, offentliggjort i tidsskriftet Nature Structural &Molecular Biology, giver ny indsigt i de molekylære mekanismer, hvorved celler regulerer aktiviteten af ​​essentielle proteiner.

Dette kan have konsekvenser for forståelsen af ​​en række cellulære processer, herunder intracellulær transport, celledeling og muskelsammentrækning.