目录
- 1 什么是运动蛋白
- 2 蜂窝函数
- 3 与运动蛋白缺陷有关的疾病
- 4 细胞骨架运动蛋白
- ▪ 肌动蛋白马达
- ▪ 肌球蛋白
什么是运动蛋白
运动蛋白是一类分子马达，可以沿着动物细胞的细胞质移动。他们将化学能转化为机械功被水解的ATP。然而，鞭毛旋转由质子泵驱动。
蜂窝函数
运动蛋白最突出的例子是肌肉蛋白肌球蛋白，它“驱动”动物的肌纤维收缩。动力蛋白是最背后的驱动力的主动转运的蛋白质和囊泡在细胞质。驱动素和细胞质动力蛋白在细胞内转运（如轴突转运）和纺锤体的形成以及有丝分裂和减数分裂过程中染色体的分离中起着重要作用。轴索动力蛋白在纤毛和鞭毛中发现的“ 白血球”对于细胞运动（例如在精子中）和液体运输（例如在气管中）至关重要。
与运动蛋白缺陷有关的疾病
当运动蛋白无法发挥其功能时，它们在细胞中的重要性就变得显而易见。例如，已经确定驱动蛋白缺乏是Charcot-Marie-Tooth病和一些肾脏疾病的原因。动力蛋白的缺陷可导致慢性 感染的的呼吸道的纤毛无法功能，无需动力蛋白。肌球蛋白的许多缺陷与疾病状态和遗传综合症有关。因为肌球蛋白II对于肌肉收缩是必不可少的，肌肉肌球蛋白的缺陷可预期引起肌病。肌球蛋白在听力过程中是必需的，因为它在立体睫毛的生长中起着重要作用，因此肌球蛋白的蛋白质结构缺陷可导致Usher综合征和非综合征性耳聋。
细胞骨架运动蛋白
利用细胞骨架进行运动的运动蛋白根据其底物分为两类：微丝或微管。肌动蛋白（如肌球蛋白）通过与肌动蛋白相互作用沿微丝移动，微管动力（如达因（Dynein）和驱动素）通过与微管蛋白相互作用沿微管移动。
微管马达有两种基本类型：正向马达和负向马达，具体取决于它们沿细胞内微管电缆“行走”的方向。
肌动蛋白马达
肌球蛋白
肌球蛋白是肌动蛋白运动蛋白的超家族，其将ATP形式的化学能转化为机械能，从而产生力和运动。最早鉴定的肌球蛋白，肌球蛋白II，负责产生肌肉收缩。肌球蛋白II是一种细长的蛋白质，由两条带有运动头的重链和两条轻链形成。每个肌球蛋白头均包含肌动蛋白和ATP结合位点。肌球蛋白的头部结合并水解ATP，ATP提供了向肌动蛋白丝的正端走动的能量。肌球蛋白II在细胞分裂过程中也至关重要。例如，非肌肉肌球蛋白II双极粗丝提供在胞质分裂过程中将细胞分为两个子细胞所需的收缩力。除了肌球蛋白II外，许多其他类型的肌球蛋白还负责非肌肉细胞的各种运动。例如，肌球蛋白参与细胞内组织和富含肌动蛋白的结构在细胞表面的突出。肌球蛋白V参与囊泡和细胞器的运输。肌球蛋白XI参与细胞质流化，其中沿细胞中微丝网络的运动允许细胞器和细胞质沿特定方向流化。已知十八种不同的肌球蛋白。
肌球蛋白马达的基因组表示：
- 真菌（酵母）：5
- 植物（拟南芥）：17
- 昆虫（果蝇）：13
- 哺乳动物（人类）：40
- Chromadorea（线虫秀丽隐杆线虫）：15
