新型蛋白质完善了植物细胞的机械

由俄勒冈州立大学生物物理学家和加州大学戴维斯分校的植物生物学家领导的研究小组发现了一种新型运动蛋白，它显着扩展了目前对运动蛋白进化和设计原理的理解。

由俄勒冈州立大学科学院的Weihong Qiu和加州大学戴维斯分校的Bo Liu领导的研究小组的研究结果今天在Nature Communications上发表。

使用类似于大都市的真核细胞内部包含称为细胞骨架的铁路状结构和称为运动蛋白的微小载体。运动蛋白作用于细胞骨架轨道，为许多基本过程产生力和定向运动，例如细胞分裂过程中细胞“货物”的运输和重复染色体的分离。

来自人类，动物和真菌的细胞都有三种不同类型的运动蛋白，科学家称之为肌球蛋白，驱动蛋白和动力蛋白。驱动蛋白和动力蛋白在相同的细胞骨架轨道上移动并且通常在相反的方向上移动。

“我们发现的是第一台来自陆地植物的驱动蛋白-14发动机，它能够独立地在细胞骨架轨道上移动，”邱说。

“Kinesin-14s -驱动电机的一个子集- 具有与动力电机相同的方向偏好，”他说。“然而，动力蛋白最终成为该方向的主要运动蛋白，因为驱动蛋白-14马达缺乏动力蛋白在细胞骨架轨道上产生持久运动的能力。”

长期以来，科学家一直在猜测陆地植物可能已演变成非传统的驱动蛋白14，它们能够自行产生持久的运动。陆地植物没有动力蛋白。但丘说，他们有许多驱动蛋白-14马达。

在此驱使下，研究人员探索了陆地植物，试图找到一些新的驱动蛋白-14s，可以弥补陆地植物中动力蛋白的损失。

“这项工作是近年来生物电机领域的重要发现，”邱说，他的工作着眼于水稻，通常简称为水稻。

“这扩展了我们对分子马达的设计和操作原理的了解，”他说。“陆地植物为我们提供了丰富的资源，让我们了解这些分子马达的整个演变过程。一些陆地植物，如果不是全部的话，已经发展出新型的驱动蛋白-14马达，可能有助于弥补动力蛋白的损失。”