Autori:

[Gruppo di ricerca]

Riassunto:

I motori molecolari, come la miosina V, svolgono un ruolo cruciale in vari processi cellulari convertendo l'energia chimica in lavoro meccanico. Sebbene il meccanismo generale della funzione di generazione della forza della miosina V sia noto, i dettagli molecolari precisi rimangono sfuggenti. Qui, utilizziamo una combinazione di esperimenti su singole molecole e modelli computazionali per ottenere nuove informazioni sui meccanismi di generazione della forza della miosina V.

1. Esperimenti su singole molecole:

-Sviluppato un nuovo test su singola molecola per misurare direttamente la forza prodotta dalle singole molecole di miosina V mentre si muovono lungo i filamenti di actina.

-Osservazione di profili di forza distinti durante gli eventi di passo e distacco, fornendo nuove informazioni sul panorama energetico del movimento della miosina V.

2. Modellazione computazionale:

-Costruito un modello computazionale dettagliato del dominio della testa catalitica della miosina V, incorporando dati strutturali e osservazioni sperimentali.

-Le simulazioni hanno rivelato l'accoppiamento allosterico tra legame nucleotidico, corsa di potenza e movimento del braccio di leva, evidenziando la base molecolare per la generazione di forza.

3. Analisi strutturale:

-Effettuato studi di mutagenesi e ottenuto strutture al microscopio crioelettronico ad alta risoluzione della miosina V, catturando diversi stati conformazionali durante il ciclo di generazione della forza.

-Identificazione dei principali cambiamenti strutturali nei domini del braccio di leva e del convertitore che contribuiscono al meccanismo di generazione della forza.

4. Approfondimenti meccanicistici:

-Risultati sperimentali e computazionali integrati per proporre un modello raffinato del ciclo di generazione della forza V della miosina, mostrando come il movimento del braccio di leva sia accoppiato ai cambiamenti conformazionali e all'idrolisi dei nucleotidi.

-Dimostrato che l'energia rilasciata dal legame dei nucleotidi, dal movimento del braccio di leva e dalla riorganizzazione del dominio del convertitore contribuisce collettivamente alla generazione di forza.

Il nostro lavoro rappresenta un progresso significativo nella comprensione dei meccanismi molecolari alla base della generazione di forza da parte della miosina V. Questi risultati possono essere generalizzati ad altri membri della superfamiglia della miosina e contribuire allo sviluppo di nuove strategie terapeutiche mirate alle disfunzioni motorie.