Myosin V随机步长分布的动力学分析

Myosin V利用ATP水解所释放的自由能,朝肌动蛋白微丝正端作连续的定向运动,平均步长约为36nm。最近几年,诸多实验数据表明,myosin V步长并不固定为36nm,马达各步长值和相应步长出现概率的柱状图符合高斯分布;且在负载力大于2pN的情况下会出现“中间步长”和“后退步子”的现象。可根据已有实验数据,同时考虑马达在跃迁过程中所受的溶液摩擦阻力、常负载力和高斯随机力对其跃迁距离的影响,提出一种跃迁模型,并以此为基础对上述现象进行理论解释。     

纳米机器——分子马达

介绍了细胞内分子马达的能量转化途径,几种纳米分子马达如驱动蛋白、动力蛋白、肌球蛋白和旋转马达的结构和功能,并展望了分子马达对人类的贡献。     

肌球蛋白Ⅵ定向运动的蒙特卡罗模拟

根据myosin Ⅵ分子马达头部核苷的变化建立一个四态循环,然后利用蒙特卡罗方法模拟分子马达的动力学性质,讨论了myosin Ⅵ速度、滞留时间与溶液中ATP浓度、ADP浓度和负载力F的关系。模拟得到：myosin Ⅵ会在轨道微丝上进行梯跳运动并且每次在微丝上的滞留时间并不相同;另外,myosin Ⅵ的速度会随着ATP浓度的增加而增大,随着ADP浓度和负载力的增加而减小;负载力对myosin Ⅵ在胞内执行输运还是连接功能起一定的调节作用。     

ATPase旋转催化运动的随机跃迁动力学研究

ATP合酶既可在跨膜质子势的推动下催化合成ATP,也可以利用水解ATP释放的化学能而充当质子泵,把质子从线粒体基质中输送到内膜外侧,其能量转化效率却高得惊人,几乎达到100%。在旋转分子马达ATP合酶结构为基础上,结合随机主方程方法,提出了描述旋转分子马达ATPase合酶四态随机跃迁不等距旋转催化运动的理论模型;得到其角速度、扩散系数与ATP浓度之间的变化关系,并且得出了符合旋转分子马达生物机理的结果,定性半定量地解释了其动力学行为。     

跨膜蛋白16A：钙激活氯通道的最新进展

钙激活氯离子通道(calcium-activated chloride channels,CaCCs)介导了众多生理过程,包括跨上皮离子与液体分泌、心肌和神经兴奋、感觉传导、平滑肌收缩和受精过程等,但目前对于其分子基础等重要问题尚未研究清楚．综述了最新报道的CaCCs分子基础跨膜蛋白16A(TMEM16A)的发现过程、基因结构和功能、离子通道电生理特性、相关病理与药理功能的一些热点问题,并展望了该研究领域的发展趋势．     

逃逸速率对分子马达定向运动的影响

在考虑逃逸速率的情况下采用主方程方法研究分子马达,计算了逃逸速率对分子马达的漂移速率、扩散系数、停留时间以及分子马达在轨道上移动的距离．通过计算发现,逃逸速率影响分子马达的定向运动．     

分子马达定向运动的两态模型

采用非对称周期势来描述马达蛋白与具有周期性和极性的微丝轨道之间的相互作用,计算了马达蛋白两态模型的几率流和有效势之间的关系。计算结果表明：马达蛋白的定向运动不仅与有效势的整体倾斜密切相关,还与有效势的势垒高度有关。有效势倾斜等效于一个平均力的作用,而这一平均力的存在体现了两态跃迁细致平衡的破坏。同时将不同ATP浓度下力与速度的关系曲线与实验作了比较,这些曲线与实验定性吻合。