肌球蛋白VI定向运动中电相互作用初步研究-论文-万方医学网

肌球蛋白VI定向运动中电相互作用初步研究

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摘要分子马达(molecular motor)是一类蛋白质，它们既具有酶的活性又具有运动活性，通过催化ATP（三磷酸腺苷）分子水解为ADP（二磷酸腺苷）和Pi（无机磷），同时将储存在ATP 分子中的化学能高效的转化成机械能而产生协调的定向运动。肌球蛋白VI 因其特殊的胞内功能而受到多个领域内学者的关注，如在果蝇中发现它参与精子的产生、非对称细胞分裂中纺锤体的旋转，而在哺乳动物细胞中，肌球蛋白VI 参与细胞的内吞作用、高尔基体的维持、还和人类听觉相关等等。实验上发现肌球蛋白VI 的颈部相对于肌球蛋白V 的很短，可是它却能产生和肌球蛋白V 相近的36nm 步长。另外，肌球蛋白VI 相对于家族中其他分子马达的反向运动也很特殊。利用电偶极子模型运用朗之万方程对肌球蛋白VI 的上述现象进行了解释，得到：电偶极子模型下肌球蛋白VI 可以产生沿微丝负向的梯跳运动，步长是36nm，和实验定性吻合；并且讨论了平均粒子流和负载力的关系，当负载力足够大时，分子马达甚至能产生沿着微丝正向的运动。为了更清楚地认识肌球蛋白VI 力学态和化学态间的耦合，建立四态随机跃迁模型，运用主方程方法定性分析了肌球蛋白VI 的稳态特征，得出符合肌球蛋白VI 生物机理的结果。结果如下：在稳态时，肌球蛋白VI 的漂移速度随着ATP 浓度的增加而增大，随着负载力的增加而减小，变化关系和Michaelis-Menten 方程max[ ]/( [ ]) M V V ATP k ATP = + 相符，漂移速度和扩散系数的变化是负载力和ATP 相互作用的结果。