Η κρυσταλλική δομή δείχνει πώς λειτουργεί η πρωτεΐνη κινητήρα
Οι κινητικές πρωτεΐνες είναι απαραίτητες για τη σωστή λειτουργία των κυττάρων, καθώς μετατρέπουν τη χημική ενέργεια σε μηχανική δύναμη. Αυτές οι πρωτεΐνες διαδραματίζουν κρίσιμους ρόλους σε διάφορες βιολογικές διεργασίες, όπως η συστολή των μυών, η κυτταρική διαίρεση και η ενδοκυτταρική μεταφορά. Η κατανόηση των μοριακών μηχανισμών με τους οποίους η λειτουργία των κινητικών πρωτεϊνών είναι επομένως μεγάλη σημασία.
Σε μια πρόσφατη ανακάλυψη, οι επιστήμονες έχουν λύσει την κρυσταλλική δομή μιας κινητικής πρωτεΐνης που ονομάζεται κινεσίνη-1, αποκαλύπτοντας νέες γνώσεις για τον μηχανισμό δράσης της. Αυτή η πρωτεΐνη είναι υπεύθυνη για τη μεταφορά διαφόρων κυτταρικών φορτίων κατά μήκος των μικροσωληνίσκων, οι οποίες είναι μακρές, κυλινδρικές δομές που αποτελούν μέρος του κυτταροσκελετού του κυττάρου.
Η κρυσταλλική δομή δείχνει ότι η κινεσίνη-1 αποτελείται από δύο σφαιρικές κεφαλές, το καθένα που περιέχει έναν τομέα κινητήρα, που συνδέεται με ένα εύκαμπτο λαιμό. Οι περιοχές του κινητήρα αλληλεπιδρούν με τους μικροσωληνίσκους, ενώ η περιοχή του λαιμού παρέχει την απαραίτητη ευελιξία για να μετακινηθεί η πρωτεΐνη κατά μήκος των μικροσωληνίσκων.
Η δομή αποκαλύπτει επίσης ότι η κινεσίνη-1 υφίσταται μεταβολές διαμόρφωσης κατά τη διάρκεια του κύκλου βημάτων της, τη διαδικασία με την οποία κινείται κατά μήκος των μικροσωληνίσκων. Αυτές οι μεταβολές διαμόρφωσης περιλαμβάνουν την κίνηση μιας μικρής περιοχής πρωτεΐνης μέσα στην περιοχή του κινητήρα, η οποία επιτρέπει στην κινεσίνη-1 να δεσμεύεται και να αποσυνδέεται από τον μικροσωληνίσκωμα με συντονισμένο τρόπο.
Με την κατανόηση των μοριακών λεπτομερειών αυτών των αλλαγών διαμόρφωσης, οι επιστήμονες μπορούν να αποκτήσουν καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η κινεσίνη-1 και άλλες κινητικές πρωτεΐνες μετατρέπουν τη χημική ενέργεια σε μηχανική δύναμη. Αυτή η γνώση θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων που στοχεύουν πρωτεΐνες κινητήρα, ενδεχομένως ανοίγοντας το δρόμο για θεραπείες για διάφορες ασθένειες και καταστάσεις, όπως νευροεκφυλιστικές διαταραχές και μυϊκές ασθένειες.
