Strain through the neck linker ensures processive runs: a DNA-kinesin hybrid nanomachine study.
Strain through the neck linker ensures processive runs: a DNA-kinesin hybrid nanomachine study.
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DOI：
10.1038/emboj.2009.319
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发表时间：
2010-01-06
期刊：
影响因子：
11.4
通讯作者：
Tadakuma, Hisashi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Miyazono, Yuya;Hayashi, Masahito;Karagiannis, Peter;Harada, Yoshie;Tadakuma, Hisashi
动力蛋白驱动蛋白有两个头，利用ATP提供的能量沿微管向前沿着行走。然而，驱动蛋白头部如何协调以产生进行性运动仍然是难以捉摸的。在这里，我们创建了一个混合纳米机器（DNA驱动蛋白）使用DNA作为骨架结构和驱动蛋白作为功能模块。DNA-驱动蛋白杂交体的单分子成像使我们能够评估头部连接位置（N、C末端或中间位置）和两个头部之间距离的亚纳米变化对运动性的影响。我们的研究结果表明，虽然驱动蛋白的天然结构是不必要的进行性运动，它是最有效的。此外，通过颈连接器的动力冲程、位于头部C末端的13个氨基酸的链以及通过颈连接器施加到头部后部的内部应变的向前偏置对于进行性运动是至关重要的。结果还表明，内部应变协调两个头，以防止同时脱离微管。因此，通过颈部连接器的头部间协调有助于长距离行走。
The motor protein kinesin has two heads and walks along microtubules processively using energy derived from ATP. However, how kinesin heads are coordinated to generate processive movement remains elusive. Here we created a hybrid nanomachine (DNA-kinesin) using DNA as the skeletal structure and kinesin as the functional module. Single molecule imaging of DNA-kinesin hybrid allowed us to evaluate the effects of both connect position of the heads (N, C-terminal or Mid position) and sub-nanometer changes in the distance between the two heads on motility. Our results show that although the native structure of kinesin is not essential for processive movement, it is the most efficient. Furthermore, forward bias by the power stroke of the neck linker, a 13-amino-acid chain positioned at the C-terminus of the head, and internal strain applied to the rear of the head through the neck linker are crucial for the processive movement. Results also show that the internal strain coordinates both heads to prevent simultaneous detachment from the microtubules. Thus, the inter-head coordination through the neck linker facilitates long-distance walking.
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影响因子：
56.9
作者：
Asbury, CL;Fehr, AN;Block, SM
通讯作者：
Block, SM
DOI：
10.1073/pnas.91.15.6865
发表时间：
1994-07-19
影响因子：
11.1
作者：
HACKNEY, DD
通讯作者：
HACKNEY, DD
影响因子：
4.8
作者：
Hahlen, Katrin;Ebbing, Bettina;Woehlke, Guenther
通讯作者：
Woehlke, Guenther
影响因子：
64.8
作者：
Okada, Y;Higuchi, H;Hirokawa, N
通讯作者：
Hirokawa, N
ATP栅极控制驱动蛋白1的束缚头微管蛋白结合。
影响因子：
56.9
作者：
Alonso, Maria C.;Drummond, Douglas R.;Kain, Susan;Hoeng, Julia;Amos, Linda;Cross, Robert A.
通讯作者：
Cross, Robert A.