Крошечные и хаотичные движения белковых моторов раскрыты

Исследовательская группа из Японии выяснила новые детали о том, как движутся мельчайшие белки-моторы внутри клеток, ответственные за транспорт грузов, деление клеток и другие важные задачи.

Результаты, опубликованные 23 января в журнале Scientific Reports (издательство Nature), могут помочь в разработке синтетических молекулярных моторов для автономной транспортировки материалов, механического приведения в действие и преобразования энергии.

«Синтетические молекулярные моторы обладают огромным потенциалом для реализации новых функций, выходящих за рамки возможностей биологических молекул», — заявил автор статьи Рёта Иино из Института молекулярных наук.

Для понимания принципов работы и создания синтетических моторов необходимо полностью изучить движение биологических аналогов. Команда использовала высокоскоростную и высокоточную визуализацию, чтобы отследить движение отдельной молекулы динеина по микротрубочке (клеточной структуре).

Ранее тем же методом изучался кинезин, который двигался с высокой точностью по одному «рельсу» микротрубочки. Однако динеин двигался гораздо более хаотично.

«В отличие от точного движения кинезина, движение динеина включает не только шаги вперёд, но и частые шаги назад и в сторону на соседние "рельсы"», — пояснил Иино. — «Другими словами, динеин ходит как пьяный человек».

В дальнейшем команда планирует детально изучать движение динеина, чтобы понять, как этот белок координирует (или не координирует) свои действия для выполнения функций молекулярного мотора.

«Наш результат указывает, что линейным молекулярным моторам не обязательно двигаться точно, чтобы выполнять важную функцию транспорта грузов в клетке», — отметил Иино. — «Для создания моторов из синтетических молекул важно понимать как общность, так и разнообразие в механизме "ходьбы" линейных молекулярных моторов».