驱动蛋白:纳米步行者

两个马达头,怎样交替向前?通过可旋转、可缩放的交互模型,观察驱动蛋白:纳米步行者,对比关键阶段与条件。

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两个马达头,怎样交替向前?
拖动观察 · 滚轮 / 双指缩放
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等待 ATP,准备向前对接。

科学依据与模型

马达头及 α/β 微管蛋白外形由 PDB 3J8Y 重原子坐标生成表面包络,保持原有结合方位与统一比例:0.1 场景单位/nm。该结构是人 KIF5B 马达域与猪微管蛋白的 5 Å 冷冻电镜结构模型,不能视为整个运输复合体的实测快照。13 原丝微管按约 25 nm 外径、8 nm 二聚体重复及三起始 B 晶格排列。双头运动采用符合手递手机制的受约束教学轨迹:一个头保持结合,另一个脱离并向前搜索,单头跨越约 16 nm;轨迹中的细小波动表示热运动的存在,不是分子动力学计算或某个分子的实测路径。等待时间、化学中间态先后与颈连接区构象是简化示意,非逐原子反应模拟。表面由高斯密度生成,不等同实验电镜密度。两条颈连接区、42 nm 茎部和60 nm囊泡及其接头均为示意,未重建特定货物的轻链与适配蛋白原子结构;色彩为辨识着色。茎部与囊泡采用约 14° 后倾展示姿态,表达拖曳关系;不是由行进方向唯一决定的实测角度。默认放慢供观察;勾选“真实速度/50”后,以 ATP 充足、低负载时约 800 nm/s 的代表值除以 50 播放,即 16 nm/s、每秒约 2 步。真实速度并非所有环境下的固定值,步态轨迹仍为示意。细胞为 20×15×16 µm 的典型间期动物细胞示意,细胞核直径 5 µm,线粒体长约 1.7 µm,微管直径 25 nm;与马达统一使用 0.1 场景单位/nm。少量细胞器和微管的数量与布局不是标本实测。前半细胞膜打开以观察内部;颜色和景深为呈现处理。微管负端朝核旁中心体,正端朝细胞周边;马达朝 +X 正端运输。比例尺对应观察焦点平面。微管的淡出与补入是连续观察窗口,不代表微管在此处解聚或生长。

资料来源

The Cell · Microtubules ↗NIGMS · Inside the Cell ↗Kinesin-1 transport speed · 2024 ↗PDB 3J8Y · kinesin bound to tubulin ↗Shang et al. · structure and neck-linker coupling ↗Isojima et al. · stepping intermediates ↗PDB-101 · Kinesin ↗资料核对:2026-10-27。程序模型不是显微影像、临床工具或天文观测数据。