Cooperation between multiple heads in moving dynein molecule

移动动力蛋白分子中多个头之间的合作

• 批准号: 20370057
• 负责人: TOYOSHIMA Yoko
• 金额: $ 12.73万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20370057/
• 关键词: ダイニン; 微小管; 分子モーター; zincシート; プロセッシビティ; 歩行モデル; プロセッシビティー; 複数分子; 分子間協同性; ピンセット; 1分子計測; 破断力

Cytoplasmic dynein is a two-headed microtubule (MT) motor protein. While kinesin moves by a hand-over-hand mechanism, the dynein walking mechanism is unknown. As the dynein motor domain is much larger than the step size, the two heads of dynein are thought to use multiple protofilaments of MT. Here we report dynein and kinesin motility on zinc-induced tubulin polymer (zinc-sheet), where only one protofilament can be used by motor proteins. Dynein and kinesin moved unidirectionally on a zinc-sheet at a similar velocity as MTs, demonstrating that both dynein and kinesin can walk on a single protofilament and multiple rows of parallel protofilaments are not essential for motility. These findings provide a clue as to how dynein uses the two huge motor domains for molecular walking.

细胞质动力蛋白是一种双头微管（MT）马达蛋白。虽然驱动蛋白的移动通过一个手在手的机制，动力蛋白步行机制是未知的。由于动力蛋白的运动域远大于步长，因此动力蛋白的两个头部被认为使用MT的多个原丝。在这里，我们报告动力蛋白和驱动蛋白运动的锌诱导的微管蛋白聚合物（锌片），只有一个原丝可以使用的马达蛋白。动力蛋白和驱动蛋白在锌片上以与MT相似的速度单向移动，表明动力蛋白和驱动蛋白都可以在单个原丝上行走，并且多排平行的原丝对于运动性不是必需的。这些发现为动力蛋白如何利用两个巨大的运动域进行分子行走提供了线索。

项目成果

Functional dissection of LIS1 and NDEL1 for understanding the molecular mechanism of cytoplasmic dyenin regulation.

LIS1 和 NDEL1 的功能解剖，用于了解细胞质染料蛋白调节的分子机制。

• 发表时间: 2011
• 作者: 鳥澤嵩征;渡辺裕多;中山明子;古田健也;山田正巳;広常真治;豊島陽子
• 通讯作者: 豊島陽子

Structural analysis of cytoplasmic dynein tail domain.

细胞质动力蛋白尾部结构域的结构分析。

• 发表时间: 2011
• 作者: Watanabe;Toshiyuki Kitai;Takuya Kobayashi;Takashi Murayama;Takayuki Takahagi;Yoko Y. Tovoshima
• 通讯作者: Yoko Y. Tovoshima

A sarucomere-mimetic gel : Gelation of astral-shpaled actin filaments with their plus end conncted on photopolymer beads by myosin filaments

肌节模仿凝胶：星形肌动蛋白丝的凝胶化，其正端通过肌球蛋白丝连接在光聚合物珠上

• 发表时间: 2010
• 作者: 井川泰二;塩澤雅人;毛利誠;成田真美子;星野文彦;渡辺修;枝松正樹;豊島陽子
• 通讯作者: 豊島陽子

Unbinding force of cytoplasmic dynein-microtubule interaction.

细胞质动力蛋白-微管相互作用的解离力。

• 发表时间: 2008
• 作者: 岩崎聡;枝松正樹;Nguyen HoaAnh;古田健也;樋口秀雄;豊島陽子
• 通讯作者: 豊島陽子

LIS1 and NDEL1 coordinate the plus-end-directed transport of cytoplasmic dynein

• DOI: 10.1038/emboj.2008.182
• 发表时间: 2008-10-08
• 期刊: EMBO JOURNAL
• 影响因子: 11.4
• 作者: Yamada, Masami;Toba, Shiori;Hirotsune, Shinji
• 通讯作者: Hirotsune, Shinji