Моторные белки управляют многими важными процессами в наших клетках. Они двигаются в танце, как показало новое исследование профессора Эрика Шеффера и его команды из Центра молекулярной биологии растений (ZMBP) Тюбингенского университета. Чтобы наблюдать за крошечными белками, которые измеряются в нанометрах, миллионных долях миллиметра, Шеффер использует оптический пинцет, который он разработал сам. Результаты исследования опубликованы в последнем выпуске PNAS.
Моторные белки, такие как кинезин, являются движущей силой ключевых процессов в клетке. Например, когда клетки делятся, кинезины механически разрывают хромосомы; они транспортируют «пакеты» из одной части клетки в другую по крошечным 13-полосным «автострадам» - клеточным микротрубочкам. Имея длину около 60 нанометров, эти микропротеины невидимы глазу, но при этом обладают огромным эффектом. Например, если внутренний клеточный транспорт внутри клеток перестает работать, это может привести к болезни Альцгеймера. Поэтому для биологии крайне важно понять, как «моторы» движутся по микротрубочкам. Информация об их функциях может быть полезна при разработке методов лечения нейродегенеративных заболеваний или нежелательного деления клеток при раке.
Шеффер - биофизик, который разработал новый микроскоп - пару оптических пинцетов с вращающимся датчиком, который может измерять как поступательное движение, так и вращение двигателей. Современные знания показывают, что у кинезина есть две «ножки», которые двигаются одна за другой с шагом в восемь нанометров, чтобы двигаться вперед - немного похоже на человеческую походку. Однако последние измерения показывают, что кинезин не только шагает вперед; он тоже крутится - скорее как вальсирующий человек. Каждый шаг занимает пол-оборота. И двигатель, и «пакеты», которые он несет, продолжают вращаться в одном и том же направлении.
Исследователи стремятся выяснить, какое влияние оказывает такое движение на транспортировку и деление клеток.