Kinesin 13 - Kinesin 13

The Rodina Kinesin-13 jsou podrodinou motorické proteiny známý jako kinesiny. Většina kinesinů přepravuje materiály nebo náklad kolem buňky při procházení mikrotubul polymer stopy pomocí ATP-hydrolýza -vytvořená energie.

Struktura

Jsou snadno identifikovatelné podle svých tří typických strukturních složek, včetně vysoce konzervované strukturní domény, katalytického jádra a vazebných míst pro mikrotubuly. Rodina kinesin-13 má na rozdíl od jiných kinesinů interně umístěnou motorickou doménu. Zpočátku byli pojmenováni KIF-M kvůli jedinečnému umístění jejich katalytického jádra uprostřed polypeptid mezi N-terminál globulární doména a C-terminál stonek, ale díky své univerzální povaze jsou opravdu výjimeční. Molekulární mechanismus rodiny Kinesin-13 je méně chápán než jiné třídy kinesinů, které mají své motorické domény na jednom konci molekuly nebo na druhém konci. Jsou schopni cestovat jak na minus, tak na plus konce mikrotubuly zatímco většina motorů je jednosměrná. Mohou tedy katalyticky depolymerizovat mikrotubul z obou konců, což z něj činí velmi efektivní proces.

Přesný mechanismus depolymerizace mikrotubulů aktivovanou kinezinem-13 zůstává nejasný, nicméně nedávné biochemické a strukturální studie odhalily některé podrobnější rysy specifické pro třídu, které vědcům umožňují formulovat model.[1]) Protein nejprve kontaktuje boční stěnu mikrotubulu. Nejedná se o stabilní interakci, protože konvexní povrch katalytického jádra neodpovídá plochému povrchu přímé mikrotubuly protofilament. Sterická překážka mezi krkem molekuly a sousedním protofilamentem dále inhibuje plný kontakt mezi proteinem a mikrotubulem a usnadňuje pouze jednorozměrný difúze podél mikrotubulu. V tuto chvíli jsou bílkoviny kapsa na vázání nukleotidů je uvězněn v otevřeném stavu, takže struktura není hydrolyzující ATP. Jakmile motor dosáhne konce mikrotubulu, protofilament se samovolně zakřiví a umožní tak motoru úplný kontakt s tubulin podjednotka. Více molekul MCAK se kolektivně váže na zakřivenou oblast, což podporuje teorii, že aktivně neodlupují mikrotubuly, ale trpělivě čekají, až přijme tuto zakřivenou konformaci. Stabilizují zakřivenou konformaci vazbou na konec mikrotubulu a poté katalyzují depolymeraci.

Funkce během mitózy

Hlavní funkcí mitózy je oddělit replikované sesterské chromatidy, a toho je částečně dosaženo během anafáze A když se „kinetochorové mikrotubuly (nebo kMT)“, které spojují sesterské chromatidy s protilehlými póly vřetena, zkrátí depolymerací a vyvíjí síly na chromatidy, které je přitahují k pólům. v Drosophila existují důkazy, že sesterské chromatidy jsou přesunuty na opačné vřetenové póly pomocí „mechanismu pacman-fluxu závislého na kinesinu-13“, ve kterém jedna izoforma kinesinu-13, KLP59c, lokalizovaná na kinetochory, usnadňuje depolymerizaci konce kMT směřujících k chromatidu ( pacman), zatímco druhá izoforma kinesinu-13, KLP10A, lokalizovaná na pólech vřetena, usnadňuje depolymeraci opačného konce kMTs obráceného k pólům (tok) [2]

Viz také

Reference

  1. ^ Ogawa T, Nitta R, Okada Y, Hirokawa N (únor 2004). „Běžný mechanismus pro mikrotubulové destabilizátory - kinesiny typu M stabilizují zvlnění protofilamentu pomocí krku a smyček specifických pro danou třídu“. Buňka. 116 (4): 591–602. doi:10.1016 / S0092-8674 (04) 00129-1. PMID  14980225.
  2. ^ Rogers GC, Rogers SL, Schwimmer TA, Ems-McClung SC, Walczak CE, Vale RD, Scholey JM, Sharp DJ (leden 2004). "Dva mitotické kinesiny spolupracují při řízení odloučení sesterských chromatid během anafáze". Příroda. 427 (6972): 364–70. doi:10.1038 / nature02256. PMID  14681690.

externí odkazy