Myosin V定態(tài)持續(xù)性運(yùn)動(dòng)特性的研究.pdf

1、分子馬達(dá)是細(xì)胞內(nèi)能夠直接將貯存在ATP分子中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并參與物質(zhì)輸運(yùn)的“納米機(jī)器”。分子馬達(dá)運(yùn)動(dòng)特性的研究已成為生物物理領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。目前，研究較為深入的分子馬達(dá)主要為肌球蛋白類、驅(qū)動(dòng)蛋白類、動(dòng)力蛋白類和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)類。其中Myosin V是肌球蛋白超大家族中一類具有顯著運(yùn)動(dòng)特征的肌球蛋白:其他的肌球蛋白一般以集體協(xié)作的方式運(yùn)動(dòng)，而Myosin V則可以單獨(dú)地沿微絲作定向運(yùn)動(dòng)。
　　隨著單分子光鑷技術(shù)、熒光納米成像以及高

2、速原子力顯微鏡技術(shù)的發(fā)展，Myosin V運(yùn)動(dòng)特性方面實(shí)驗(yàn)研究取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。與此同時(shí)，理論研究者也建立了一系列的模型，主要有“交臂模型”、“彈性桿臂模型”以及“多段剛性臂模型”等，來解釋Myosin V的運(yùn)動(dòng)特性。
　　Myosin V的定向運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷了多種化學(xué)態(tài)和力學(xué)態(tài)的變化過程，其實(shí)質(zhì)就是化學(xué)態(tài)與力學(xué)態(tài)的耦合過程。本文針對(duì)Myosin V定態(tài)持續(xù)性運(yùn)動(dòng)，結(jié)合“Hand-over-Hand”運(yùn)動(dòng)模式，建立了Myosin V機(jī)械

3、化學(xué)循環(huán)的四態(tài)模型，認(rèn)為Myosin V可以在其相互連接的兩態(tài)之間進(jìn)行隨機(jī)躍遷。利用主方程和貝爾方程對(duì)模型進(jìn)行分析和定量計(jì)算，得到在定態(tài)條件下，Myosin V持續(xù)運(yùn)動(dòng)的平均速度、平均弛豫時(shí)間、平均運(yùn)行長(zhǎng)度。理論結(jié)果同實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本吻合，這為解釋Myosin V的運(yùn)動(dòng)特性提供了新思路。
　　本文包括四章，第一章肌球蛋白超大家族的介紹;第二章是Myosin V的運(yùn)動(dòng)特征的研究現(xiàn)狀;第三章是本文的核心內(nèi)容，建立Myosin V機(jī)械化學(xué)循