የሚበር መራመድ፡- በህያው ሴል ውስጥ ያለው ፕሮቲን ምን ይሆናል?

2024 ደራሲ ደራሲ: Seth Attwood | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-16 15:56

ብዙዎች በውስጣችን ምን ያህል አስደናቂ ሂደቶች እንደሚከናወኑ እንኳን አይጠራጠሩም። የአዲሱ ትውልድ ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ ሲመጡ ብቻ ለማየት የቻሉትን በአጉሊ መነጽር አለም እንዲመለከቱ እመክርዎታለሁ።

እ.ኤ.አ. በ 2007 የጃፓን ተመራማሪዎች የአንድ ሕያው ሴል "ሞለኪውላር ሞተሮች" ሥራ - በአክቲን ፋይበር ላይ በንቃት የሚንቀሳቀስ እና ከእሱ ጋር የተጣበቁትን ክብደቶች የሚጎትተውን የመራመድ ፕሮቲን myosin V በአጉሊ መነጽር ማየት ችለዋል ። እያንዳንዱ የ myosin V ደረጃ የሚጀምረው ከ "እግሮቹ" (ከኋላ) አንዱ ከአክቲኖል ክር በመለየቱ ነው. ከዚያም ሁለተኛው እግር ወደ ፊት ይንበረከካል, እና የመጀመሪያው በነጻነት የሞለኪውል እግሮችን በማገናኘት በ "ማጠፊያ" ላይ ይሽከረከራል, በድንገት የአክቲን ክር እስኪነካ ድረስ. የመጀመሪያው እግር የተዘበራረቀ እንቅስቃሴ የመጨረሻው ውጤት በሁለተኛው ቋሚ አቀማመጥ ምክንያት በጥብቅ ይወሰናል.

ስለዚህ ጉዳይ የበለጠ እንመርምር…

… ኪንሲን እንደዚህ ይራመዳል

በሕያዋን ፍጥረታት የሚከናወኑ ማናቸውም ንቁ እንቅስቃሴዎች (ከክሮሞሶም እንቅስቃሴ በሴል ክፍፍል ጊዜ እስከ የጡንቻ መኮማተር) በ "ሞለኪውላር ሞተሮች" ሥራ ላይ የተመሰረቱ ናቸው - የፕሮቲን ውህዶች ፣ ክፍሎቹ እርስ በእርስ መንቀሳቀስ የሚችሉ ናቸው። በከፍተኛ ፍጥረታት ውስጥ ከሞለኪውላር ሞተሮች ውስጥ በጣም አስፈላጊ የሆኑት ሚዮሲን ሞለኪውሎች የተለያዩ ዓይነቶች (I ፣ II ፣ III ፣ ወዘተ ፣ እስከ XVII) ናቸው ፣ እነዚህም ከአክቲን ፋይበር ጋር በንቃት መንቀሳቀስ ይችላሉ።

Myosin V ን ጨምሮ ብዙ "ሞለኪውላር ሞተሮች" የመራመጃ እንቅስቃሴን መርህ ይጠቀማሉ. እነሱ በግምት ተመሳሳይ ርዝመት ባላቸው ልዩ ደረጃዎች ይንቀሳቀሳሉ ፣ እና በአማራጭ ከሁለቱ የሞለኪውሎች “እግሮች” አንዱ ወይም ሌላኛው ከፊት ነው። ሆኖም ፣ የዚህ ሂደት ብዙ ዝርዝሮች ግልፅ አይደሉም።

በቶኪዮ የዋሴዳ ዩኒቨርሲቲ የፊዚክስ ዲፓርትመንት ተመራማሪዎች የማዮሲን ቪን ስራ በአጉሊ መነጽር ለማየት የሚያስችል ዘዴ ፈጥረዋል። ይህንን ለማድረግ የተሻሻለ myosin V ን ሠርተዋል ፣ በዚህ ውስጥ የእግር ዘንጎች ከ tubulin microtubules ጋር በጥብቅ “የመለጠፍ” ንብረት አላቸው።

ሳይንቲስቶች የተሻሻለው myosin V መፍትሄ ላይ የማይክሮቱቡል ቁርጥራጭን በመጨመር በርካታ ውስብስቦችን አግኝተው የአንድ ማይክሮቱቡል ቁራጭ ከአንድ የ myosin V እግር ጋር ብቻ የሚጣበቅ ሲሆን ሌላኛው ደግሞ ነፃ ሆኖ ቆይቷል። እነዚህ ውስብስቦች በአክቲን ፋይበር ላይ “የመራመድ” ችሎታቸውን ጠብቀው ቆይተዋል ፣ እና እንቅስቃሴዎቻቸው ሊታዩ ይችላሉ ፣ ምክንያቱም የማይክሮቱቡል ቁርጥራጮች ከ myosin ከራሱ በጣም የሚበልጡ ናቸው ፣ እና በተጨማሪም ፣ በፍሎረሰንት መለያዎች ተለጥፈዋል። በዚህ ሁኔታ ሁለት የሙከራ ንድፎች ጥቅም ላይ ውለዋል-በአንድ ጊዜ የአክቲን ፋይበር በጠፈር ላይ ተስተካክሏል, እና ምልከታዎቹ በማይክሮ ቱቡል ቁርጥራጭ እንቅስቃሴ ላይ ተካሂደዋል, እና በሁለተኛው ውስጥ, ማይክሮቱቡል ተስተካክሏል እና የእንቅስቃሴው እንቅስቃሴ ተስተካክሏል. የአክቲን ፋይበር ቁርጥራጭ ታይቷል.

በውጤቱም, የ myosin V "መራመድ" በጣም በዝርዝር ተጠንቷል (የመጀመሪያውን ምስል ይመልከቱ). እያንዳንዱ እርምጃ የሚጀምረው ሚዮሲን ከ "የኋላ" እግር ከአክቲን ፋይበር በመለየት ነው. ከዚያ ከቃጫው ጋር ተጣብቆ የሚቀረው እግር ወደ ፊት በደንብ ዘንበል ይላል. ሃይል የሚበላው በዚህ ጊዜ ነው (ATP hydrolysis ይከሰታል). ከዚያ በኋላ, "ነጻ" እግር (በምስሎቹ ውስጥ አረንጓዴ) በማጠፊያው ላይ ሁከት መፍጠር ይጀምራል. ይህ ከቡኒያዊ እንቅስቃሴ ያለፈ አይደለም። በተመሳሳይ ጊዜ, በነገራችን ላይ ሳይንቲስቶች የ myosin V እግሮችን የሚያገናኘው ማንጠልጠያ እንቅስቃሴዎቻቸውን እንደማይገድበው ለመጀመሪያ ጊዜ ማሳየት ችለዋል. ፈጥኖም ሆነ ዘግይቶ, አረንጓዴው እግር የአክቲኑን ክር ጫፍ ይነካዋል እና እራሱን ከሱ ጋር ይያያዛል. ወደ ሕብረቁምፊው የሚያያዝበት ቦታ (እና ስለዚህ የእርምጃው ርዝመት) ሙሉ በሙሉ የሚወሰነው በሰማያዊው እግር ቋሚ ዝንባሌ ነው.

ሙከራ ውስጥ, myosin V ነጻ እግር ጋር actin ክር ፍለጋ በርካታ ሰከንዶች ወሰደ; በህያው ሕዋስ ውስጥ ፣ ይህ በፍጥነት ይከሰታል ፣ ምክንያቱም እዚያ ማዮሲን በእግሩ ላይ ክብደት ሳይኖረው ስለሚሄድ ነው። ክብደቶች - ለምሳሌ በሴሉላር ሽፋን የተከበቡ ውስጠ-ህዋሶች - በእግሮቹ ላይ አልተጣበቁም, ነገር ግን በሥዕሉ ላይ እንደ "ጭራ" በሚታየው የሞለኪውል ክፍል ላይ.