The Effect of Temperature on Microtubule-Based Transport by Cytoplasmic Dynein and Kinesin-1 Motors.
The Effect of Temperature on Microtubule-Based Transport by Cytoplasmic Dynein and Kinesin-1 Motors.
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温度对细胞质动力蛋白和驱动蛋白-1 马达基于微管的运输的影响。
DOI：
10.1016/j.bpj.2016.09.040
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发表时间：
2016
影响因子：
3.4
通讯作者：
M. Vershinin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Weili Hong;Anjneya Takshak;O. Osunbayo;Ambarish Kunwar;M. Vershinin
细胞质动力蛋白和驱动蛋白都是基于微管的分子马达，但在结构和进化上无关。在标准条件下，两者都以相当的空载速度向微管负端（动力蛋白）或正端（大多数驱动蛋白）移动。这种相似性是重要的，因为它往往隐含地纳入模型，检查细胞中的货物流量的平衡，并进入模型的双向运动的个别货物。我们研究了这种相似性是否是一个强大的特征，特别是它是否在生物相关的温度范围内持续存在。哺乳动物细胞质动力蛋白的速度，而不是哺乳动物驱动蛋白-1，表现出从简单的Arrhenius行为低于15° C的突破-刚刚高于哺乳动物快速轴突运输的限制温度。相比之下，酵母细胞质动力蛋白的速度在较低的温度（1.88 °C）下显示出与Arabius行为的中断。我们的研究暗示细胞质动力蛋白作为一个更热可调的电机，因此是一个潜在的微管为基础的运输热调节器。我们的理论分析进一步表明，运动速度的变化可以导致在个别货物运动的质的变化，因此净细胞内货物流量。我们建议，温度可以潜在地用作细胞内运输的非侵入性探针。
Cytoplasmic dynein and kinesin are both microtubule-based molecular motors but are structurally and evolutionarily unrelated. Under standard conditions, both move with comparable unloaded velocities toward either the microtubule minus (dynein) or plus (most kinesins) end. This similarity is important because it is often implicitly incorporated into models that examine the balance of cargo fluxes in cells and into models of the bidirectional motility of individual cargos. We examined whether this similarity is a robust feature, and specifically whether it persists across the biologically relevant temperature range. The velocity of mammalian cytoplasmic dynein, but not of mammalian kinesin-1, exhibited a break from simple Arrhenius behavior below 15°C—just above the restrictive temperature of mammalian fast axonal transport. In contrast, the velocity of yeast cytoplasmic dynein showed a break from Arrhenius behavior at a lower temperature (∼8°C). Our studies implicate cytoplasmic dynein as a more thermally tunable motor and therefore a potential thermal regulator of microtubule-based transport. Our theoretical analysis further suggests that motor velocity changes can lead to qualitative changes in individual cargo motion and hence net intracellular cargo fluxes. We propose that temperature can potentially be used as a noninvasive probe of intracellular transport.
Ihara S.等人：“通过磷脂酰肌醇3-激酶的激活对腺癌进行去分化”Proc Natl Acad Sci USA。
DOI：
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发表时间：
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期刊：
影响因子：
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作者：
通讯作者：
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DOI：
10.1126/science.1215804
发表时间：
2012-01-13
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
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作者：
DeWitt MA;Chang AY;Combs PA;Yildiz A
通讯作者：
Yildiz A