आणविक मोटर और गतिशीलता

आणविक मोटर ऐसे प्रोटीन होते हैं जो एटीपी की रासायनिक ऊर्जा को साइटोस्केलेटल ट्रैक के साथ निर्देशित गति में परिवर्तित करते हैं, जिससे परिवहन, संकुचन और कोशिका गतिशीलता को शक्ति मिलती है।

Definition

एक आणविक मोटर एक प्रोटीन है जो साइटोस्केलेटल फिलामेंट के साथ प्रक्रियात्मक रूप से चलने या बल उत्पन्न करने के लिए एटीपी हाइड्रोलिसिस से ऊर्जा का उपयोग करता है।

Scope

यह विषय तीन प्रमुख मोटर परिवारों को शामिल करता है: एक्टिन पर मायोसिन और माइक्रोट्यूब्यूल पर काइनेसिन और डाइनिन; वे एटीपी हाइड्रोलिसिस को यांत्रिक चरणों से कैसे जोड़ते हैं; और वे कार्गो परिवहन, मांसपेशी और साइटोप्लाज्मिक संकुचन, सिलिअरी बीटिंग और संपूर्ण-कोशिका गति को कैसे संचालित करते हैं।

Core questions

• मोटर प्रोटीन एटीपी हाइड्रोलिसिस को निर्देशित गति में कैसे परिवर्तित करते हैं?
• मायोसिन, काइनेसिन और डाइनिन में क्या अंतर है?
• मोटर कार्गो कैसे ले जाते हैं और संकुचन कैसे उत्पन्न करते हैं?
• मोटर सिलिअरी बीटिंग और कोशिका रेंगने जैसी प्रक्रियाओं को कैसे शक्ति प्रदान करते हैं?

Key theories

मैकेनोकेमिकल इंजन के रूप में मोटर प्रोटीन

मोटर एटीपी बंधन, हाइड्रोलिसिस और उत्पाद रिलीज के चक्रों को संरचनात्मक परिवर्तनों से जोड़ते हैं जो एक फिलामेंट के साथ निर्देशित कदम उत्पन्न करते हैं, जिसमें काइनेसिन को एक माइक्रोट्यूब्यूल-आधारित बल जनरेटर के रूप में स्थापित किया गया है।

Mechanisms

प्रत्येक मोटर में एक सिरा होता है जो एक साइटोस्केलेटल फिलामेंट को बांधता है और एटीपी को हाइड्रोलाइज करता है; न्यूक्लियोटाइड बंधन, हाइड्रोलिसिस और रिलीज के चक्र संरचनात्मक परिवर्तनों को संचालित करते हैं जो मोटर को एक निश्चित दिशा में ले जाते हैं। मायोसिन मांसपेशियों के संकुचन और कॉर्टिकल गतिविधियों को उत्पन्न करने के लिए एक्टिन पर कार्य करते हैं, काइनेसिन आमतौर पर कार्गो को बाहर की ओर ले जाते हुए माइक्रोट्यूब्यूल प्लस सिरों की ओर चलते हैं, और डाइनिन माइनस सिरों की ओर बढ़ते हैं और सिलिअरी और फ्लैगेलर बीटिंग को शक्ति प्रदान करते हैं। समन्वित मोटर गतिविधि ऑर्गेनेल का परिवहन करती है, संरचनाओं को स्थिति देती है, और कोशिका गतिशीलता में योगदान करती है।

Clinical relevance

आणविक मोटर यह समझाते हैं कि कोशिकाएं आणविक स्तर पर गति कैसे उत्पन्न करती हैं और परिवहन को कैसे व्यवस्थित करती हैं, जो कोशिका जीव विज्ञान को बायोफिज़िक्स से जोड़ने वाला एक मूलभूत विषय है। यहां उपचार वर्णनात्मक और गैर-निर्धारक है।

History

हक्सले के स्लाइडिंग-फिलामेंट कार्य ने मायोसिन-संचालित मांसपेशी संकुचन का खुलासा किया; वेले और शीट्स द्वारा 1985 में काइनेसिन की पहचान और बाद के एकल-अणु अध्ययनों ने स्थापित किया कि मोटर फिलामेंट्स के साथ कैसे चलते हैं और परिवहन को शक्ति प्रदान करते हैं।

Key figures

• Ronald Vale
• Michael Sheetz
• Hugh Huxley
• James Spudich

Seminal works

• vale1985
• alberts2014

Frequently asked questions

आणविक मोटर एक दिशा में कैसे चलते हैं?

एटीपी बंधन और हाइड्रोलिसिस का प्रत्येक चक्र मोटर में एक आकार परिवर्तन को संचालित करता है जो ध्रुवीय फिलामेंट के साथ एक निश्चित दिशा में एक कदम उत्पन्न करता है, इसलिए मोटर लगातार एक ही तरीके से चलता है।

काइनेसिन और डाइनिन में क्या अंतर है?

दोनों माइक्रोट्यूब्यूल के साथ चलते हैं, लेकिन काइनेसिन आमतौर पर कोशिका परिधि पर प्लस सिरों की ओर कार्गो का परिवहन करते हैं, जबकि डाइनिन कोशिका केंद्र के पास माइनस सिरों की ओर बढ़ते हैं।