问答题 请叙述在真核细胞内参与物质运输的马达蛋白(motor protein) 有哪三类, 并分别举例叙述其功能。无
【正确答案】

(1)在真核细胞内参与物质运输的马达蛋白有沿微丝运动的肌球蛋白、沿微管运动的驱动蛋白和动力蛋白这三类。

(2)其各自的功能

①沿微丝运动的肌球蛋白

a.该蛋白通常含有3个功能结构域,即马达结构域、调控结构域和尾部结构域。

b.马达结构域位于肌球蛋白的头部,包含一个肌动蛋白亚基结合位点和一个具有ATP酶活性的ATP结合位点。该结构域在肌球蛋白超家族的各成员之间高度保守,是肌球蛋白定性和分类的依据,负责将ATP水解所释放的化学能转变成机械能。

c.调控结构域是连接马达结构域和尾部杆状区的一段α螺旋,也是肌球蛋白轻链的结合部位,它在肌球蛋白分子上发挥杠杆作用。

②沿微管运动的驱动蛋白

a.它能将储存于ATP中的化学能转化成机械能,沿微管运输货物。

b.驱动蛋白的运动主要涉及发生在两个马达结构域上的ATP的结合、水解和ADP的释放以及与自身构象变化相偶联等机械化学循环过程。在这一过程中,驱动蛋白的两个头部交替与微管相结合,以确保在移动过程中不会从微管上掉下来。

③动力蛋白

a.细胞质动力蛋白沿细胞质微管转运货物。

b.动力蛋白的重链同样含有ATP结合部位和微管结合部位,通过水解ATP沿微管运动,但动力蛋白和驱动蛋白在分子起源上没有同源性。

c.动力蛋白是已知马达蛋白中最大、移动速度最快的成员。

d.细胞质动力蛋白被认为与胞内体/溶酶体、高尔基体及其他一些膜泡的运输,动粒和有丝分裂纺锤体的定位,及细胞分裂后期染色体的分离等事件密切相关。

e.剔除细胞质动力蛋白重链基因(cDHC)的小鼠在胚胎早期便死亡,因此可以认为cDHC+是高等真核生物生长和发育所必需的。

【答案解析】