Какие существуют физические доказательства того, что моторные белки «гуляют» внутри клетки?

Различные анимации в Интернете показывают, как двигательный белок кинезин перемещается внутри клетки. Это приближение? Как это происходит и (на основании каких вещественных доказательств) откуда мы знаем, что он «ходит» вот так?

https://www.youtube.com/watch?v=y-uuk4Pr2i8

http://imgur.com/gallery/WOTJdLp

https://www.youtube.com/watch?v=tMKlPDBRJ1E

Тесно связано со Sceptics-SE: так ли выглядит «счастье»? .
Известно, что его можно увидеть in vitro (я еще никогда не видел его практически). Один из методов включает использование оптического пинцета (лазерной ловушки); пример изображения здесь и здесь

Ответы (1)

Поскольку в качестве примера класса моторных белков вы выбрали кинезины, я также буду придерживаться их. В целом механизмы движения кинезинов хорошо изучены, и общая структура кинезиновых белков, то есть димеров, известна кристаллографически (см . публикацию о структуре Kull et al. (1996) ).

Еще до этого движение отдельных молекул кинезина дискретными шагами прибл. 8 нм показали Svoboda et al. (1993) . Чтобы разделить отдельные молекулы, они использовали интерферометрию с оптическим захватом (см. практическое руководство по оптическому захвату Принстонского университета для получения более подробной информации). Четыре года спустя Schnitzer и Block (1997) смогли показать, что на каждый шаг ок. 8 нм молекулы кинезина гидролизуется одна АТФ. Вишер и др. (1999) использовали зажимы молекулярной силы для изучения АТФ и зависимых от нагрузки характеристик отдельных молекул кинезина.

На данный момент кажется, что кинезины перемещаются по механизму «рука за рукой»: Yildiz et al. (2004) пометили отдельные головки молекул димера кинезина флуорофором и обнаружили, что их данные согласуются с шагом ок. 17 нм с шагом ок. 0 нм, что указывает на чередующееся движение двух димерных стрелок .

См. также обзор Hirokawa et al. (2009) для общего обзора движения кинезина.