揭开动力蛋白的动力之谜

　　

生物通报道：蛋白是怎样动力聚合，完成有丝分裂等重大细胞生命活动的？最近来自北卡罗莱那大学的研究小组通过揭示“Dynein（动力蛋白）将化学能转化为机械力，产生细胞分裂所需动力的机制”回答了上述难题。研究结果刊登于11月22日电子版PNAS。

动力蛋白利用ATP产生的能量。UNC大学医学院生化和生物物理学副教授Nikolay V. Dokholyan博士说缺乏对动力蛋白的全面、详细分子结构了解使研究人员找不到动力蛋白转化ATP为机械力的机制。

揭开动力蛋白之谜如同探索汽车发动机牵动汽车运动的具体过程：有了可以点燃的发动机，但是不知道齿轮的运转细节。药理学副教授Timothy Elston博士进一步解释说：“动力蛋白的一个未解之谜是ATP最初释放化学能的分子位点，与机械力出现的位点相距很远，机械力需要穿过很长一段距离。”

Dokholyan实验室一位叫做Adrian W.R. Serohijos的研究生（论文第一作者）利用多种清晰度达原子级别的模式技术，从动力蛋白中鉴别出一柔韧的、此区域弹簧状“coiled-coil”区域，能够将动力蛋白和远处ATP位点连接起来。

Dokholyan 说：“此动力蛋白coiled-coil区在先前的所有研究中都被忽视了。我们发现它可以将化学能很快地转化为机械力。”

转化为机械力使动力蛋白能够运输线粒体等细胞器，在细胞分裂过程中帮助染色体分离。“细胞分裂的先决条件是染色体分离，并且需要产生推动染色体分开的机械力，动力蛋白提供了这种机械力。”

尽管这项研究没有直接的医用价值，研究人员强调在许多神经退行性疾病和肾病中都发现有动力蛋白突变。Dokholyan指出动力蛋白与一种特异的调节蛋白之间的相互作用被破坏后，会使神经细胞信号转导发生缺陷，患者症状与肌萎缩性侧索硬化症相似。

研究受到肌肉萎缩协会（Muscular Dystrophy Association）和美国心脏病协会赞助。（生物通记者 小粥）