分子馬達

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FOF1三磷酸腺苷合酶(ATP synthase / ATPase)分子模型

分子馬達(Molecular motor)是分佈於細胞內部或細胞表面的一類蛋白質,它負責細胞內的一部分物質或者整個細胞的宏觀運動。生物體內的各種組織器官乃至整個個體的運動最終都歸結為分子馬達在微觀尺度上的運動。分子馬達將化學鍵中的能量耦合轉化為動能。而化學鍵中的能量最終來自細胞膜線粒體膜內外的電化學梯度。

例子[編輯]

一些在生物學中較為重要的分子馬達[1]

  • 微絲聚合可產生推動力。
  • 人工合成的動力分子已被一些化學家制出。它們通過改變分子的手性產生扭矩,從而在宏觀上產生轉向力。

實驗方法[編輯]

  • 高清晰度活體顯微鏡技術
  • 廣視野顯微鏡與三維去卷積(decovolution)技術
    • 共焦距顯微鏡(confocal microscopy)技術
      • 掃描共焦距激光顯微技術(laser-scanning microscopy)
      • 轉碟共焦距顯微鏡技術(spinning-disc confocal microscopy)
    • 全反射(Total Internal Reflection)與傾斜入射(Oblique illumination)激光顯微鏡技術
  • 動力分子的主要研究方法還包括分子物理學中的一些技術:
    • 熒光共振能轉技術(FRET),以及熒光交互波譜分析(FCS)
    • 單分子電生理分析(Electrophysiology),用於測量單個離子通道(ion channel)的動力學
    • 單分子滑動化驗法(single molecule gliding assay),用於測量動力分子的運動速度,彈簧常數,以及processivity.
    • 光鑷,用於測量動力分子的力學性質

參考文獻[編輯]

  1. ^ Nelson, P.; M. Radosavljevic, S. Bromberg. Biological physics. Freeman. 2004. 
  2. ^ Tsunoda SP, Aggeler R, Yoshida M, Capaldi RA. Rotation of the c subunit oligomer in fully functional F1Fo ATP synthase. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. January 2001, 98 (3): 898–902. PMC 14681. PMID 11158567. doi:10.1073/pnas.031564198. 
  3. ^ I. Hubscher, U.; Maga, G.; Spadari, S. Eukaryotic DNA polymerases. Annual Review of Biochemistry. 2002, 71: 133–63 / 133. PMID 12045093. doi:10.1146/annurev.biochem.71.090501.150041. 
  4. ^ Smith DE, Tans SJ, Smith SB, Grimes S, Anderson DL, Bustamante C. The bacteriophage straight phi29 portal motor can package DNA against a large internal force. Nature. October 2001, 413 (6857): 748–52. PMID 11607035. doi:10.1038/35099581. 
  5. ^ Dworkin J, Losick R. Does RNA polymerase help drive chromosome segregation in bacteria?. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. October 2002, 99 (22): 14089–94. PMC 137841. PMID 12384568. doi:10.1073/pnas.182539899. 
  6. ^ Peterson C. The SMC family: novel motor proteins for chromosome condensation?. Cell. 1994, 79 (3): 389–92. PMID 7954805. doi:10.1016/0092-8674(94)90247-X. 
  7. ^ Robert Sanders, Molecular motor powerful enough to pack DNA into viruses at greater than champagne pressures, researchers report, Press release, University of California

外部連結[編輯]

  • Cymobase - 關於細胞骨架及分子馬達蛋白序列資料的數據庫

參見[編輯]