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在其他基本功能中,驅動蛋白對于細胞分裂過程中紡錘體組裝、中心體分離以及染色體與紡錘體的附著是必需的。天然蛋白水解酶的活性位點通常處于錯位狀態,無法接近底物,直到銜接蛋白與外部變構識別結構域相互作用,從而允許親本蛋白酶從封閉、非活性狀態轉變為開放、活性狀態。構象以允許底物進入降解室。 docker(驅動蛋白)對于它獲得的每個ATP 燃料分子精確地向前移動8 納米步。
動力盡管驅動蛋白馬達很小,但其效率約為50%,大約是汽油發動機效率的兩倍。與細菌蛋白酶體結合產生廣譜抗菌降解劑(類似于涉及E3連接酶的多泛素化驅動的真核TPD)的想法受到兩個限制。首先,細菌蛋白酶體僅在線蟲目和硝化螺旋目中,第二個是實際需要。這些令人難以置信的驅動蛋白機器人不僅可以執行各種任務,而且令人難以置信的是它們的效率!
就像接力賽中的跑步者一樣,驅動蛋白可以在跑完一定距離后將貨物傳遞給另一個等待的人,而后者可以繼續轉移過程。節能驅動蛋白由通用能量化合物ATP 提供動力(ATP 是由另一種令人驚嘆的分子馬達ATP 合成酶制造的,請參閱文章【ATP 合成酶:偉大的分子機器——杰作】)。研究表明,它能夠運輸多種貨物,包括但不限于線粒體、溶酶體、接頭蛋白和受體蛋白,以及參與信號通路相互作用的蛋白。
圖片顯示細胞支架上的驅動蛋白運輸囊泡。我無法想象這張動圖正在我的體內進行處理。感覺很奇怪很可愛。正如現代計算機在不使用時關閉以節省能源一樣,驅動蛋白也具有休眠功能。現在是回顧這些豐富的知識以開發原核蛋白質降解劑的激動人心的時刻。典型的驅動蛋白分子只有十億分之七十米(百萬分之三英寸)長,其形狀與人類驚人相似!如果驅動蛋白完全失效了,你連胚胎期都無法存活,因為你的細胞就無法存活,這就是它的重要性!
已經發現了許多類型的具有不同特征和功能的驅動蛋白——包括驅動蛋白相關的蛋白質,在從酵母到人類的各種生物體中都有發現,以上只是一個常見任務的例子)如果驅動蛋白被放大到我們的規模上,具有類似功能的發動機所產生的每單位重量的速度和馬力可與最近突破音障6,7 的Thrust 超音速汽車的噴氣發動機相媲美(這相當于一個人每秒移動600 米,或每人1,300 英里)小時!
最近發現的ClpP 和HtrA 新型細菌蛋白酶激活劑為將這些蛋白酶與已知配體結合提供了理想的起點(圖4)。除了運輸通常的細胞內貨物外,神經元還需要相互交流信息。神經遞質也由驅動蛋白運輸。
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