Los Investigadores Crean Fotos De Alta Resolución del Motor Más Pequeño de la Vida

Published on February 17, 2010 at 6:25 PM

El motor más pequeño de la Vida, una proteína que vaya y el cargamento dentro de las células y ayude a las células para dividir, hace tan oscilando hacia arriba y hacia abajo como una oscilación, según la investigación conducto por los científicos en el Ministerio de los E.E.U.U. de Laboratorio Nacional de Lorenzo Berkeley de la Energía y Universidad de Brandeis.

Un motor molecular abandona sus secretos. Las imágenes del microscopio electrónico del kinesin, uno de los motores moleculares más pequeños de la vida, se han utilizado para derivar las correspondencias tridimensionales nuevas, altamente detalladas (superficie transparente) del motor congelado en la acción. Ajustando los modelos atómicos (cintas coloreadas) en las correspondencias tridimensionales, un mecanismo detallado se ha derivado para cómo una única molécula del combustible biológico, llamada ATP, inicia el movimiento de motor. (Imagen de Charles Sindelar, Universidad de Brandeis)

Los investigadores crearon las fotos de alta resolución de un motor de la proteína, llamadas kinesin, pues recorrió a lo largo de un microtubule, que son las estructuras tubo-dadas forma que forman esqueleto de una célula el “.” El resultado es la mirada más cercana con todo en los cambios estructurales las proteínas del kinesin experimentan mientras que ferry las moléculas dentro de las células.

“Vemos cómo las piezas móviles de la atómico-escala de los kinesin permiten que se tire y de su cargamento a lo largo de un microtubule,” decimos por primera vez a Ken Downing, biofísico con la División de las Ciencias de la Vida del Laboratorio de Berkeley. Él conducto la investigación con el becario postdoctoral Charles Sindelar, ahora en la Universidad de Brandeis.

“Encontramos que hay una punta de pivote, donde los attaches del motor del kinesin al microtubule, que actúa como un fulcro y hace kinesin oscilar hacia arriba y hacia abajo como una oscilación mientras que se mueve a lo largo del microtubule,” agregan el Derribo.

Su investigación está señalada esta semana en la edición temprana en línea de los Procedimientos de la National Academy Of Sciences.

La primera ojeada del movimiento de la oscilación de los kinesin ofrece los discernimientos dominantes en uno de los procesos más fundamentales de la vida. Aprovisionado De Combustible por una pasta energética llamó ATP, motor de las proteínas del kinesin a lo largo de microtubules como los trenes en un carril de ferrocarril, remolcando el cargamento a las diversas ubicaciones dentro de las células y ayudando a la división celular. Los Microtubules son una armadura cilíndrica de las proteínas encontradas en las células que sirven como andamio celular.

Hasta ahora, los científicos no tenían una imagen clara de qué suceso cuando el ATP ata con kinesin, y especialmente cómo este proceso acciona los cambios estructurales en kinesin que propulsan la proteína a lo largo de microtubules.

Las imágenes Extremadamente de alta resolución de la cristalografía de los motores del kinesin han permitido a investigadores juntar la estructura tridimensional de la proteína. Pero estas imágenes no revelan cómo trabaja.

“El problema es que no es hasta que el motor de la proteína ata a un microtubule que ocurren los cambios estructurales que activan la hidrólisis del ATP, el proceso que transfiere energía del ATP al kinesin,” dicen el Derribo.

Al kinesin de la imagen en este escenario crítico, el Derribo y Sindelar giraron al cryoelectron la microscopia, que es un tipo de microscopia electrónica en el cual la muestra se estudia en extremadamente - las bajas temperaturas. La tecnología es utilizada por los biólogos estructurales a las proteínas de la imagen y otras moléculas como aparecen en condiciones del mundo real, en este caso una proteína del kinesin asociada a un microtubule.

La técnica rindió 8 a 9 fotos de la angstrom-resolución del motor del kinesin en cuatro escenarios del ciclo de motor como se mueve a lo largo de un microtubule. Un angstrom es one-ten milmillonésima de un contador. Usando estas imágenes como guía, los investigadores entonces “cayeron en” incluso imágenes cristalográficas más de alta resolución de los componentes de los kinesin. Este paso de progresión les permitió derivar modelos estructurales del atómico-nivel del kinesin en la acción.

“Colectivamente, este trabajo proporciona a una explicación molecular detallada para el recorrido de la potencia microtubule-asociado de los kinesin,” dice el Derribo. “Es decir podemos verlo cómo trabaja en la vida real. Observábamos kinesin en diversas fases, y aprendimos qué causas él a moverse a partir de una conformación a otra, que es cómo tira del cargamento a lo largo del microtubule.”

Además más lejos de aclarar un proceso biológico dominante, la investigación del Derribo y de Sindelar puede informar al revelado drogas enfermedad-que luchan. Uno de los trabajos principales de los kinesin está separando los cromosomas durante la división celular. Cualquier Cosa que ciega este proceso llevará a la muerte celular, que es la base de varias terapias del cáncer tales como taxol.

“Nuevos discernimientos en cómo los trabajos del kinesin podrían permitir que los científicos desarrollen las drogas que apuntan y ciegan los movimientos determinados del kinesin,” dice el Derribo.

Last Update: 13. January 2012 03:52

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