研究报告：改造颈部铰链区重塑驱动蛋白3的持续运动能力

目的 驱动蛋白3的颈部螺旋与其后的蛋白质序列相互关联，形成一个延长的颈部，其中包含一个特征铰链结构。该特征性铰链在不同的驱动蛋白中表现出多样性，在驱动蛋白KIF13B中，这个铰链仅由一个脯氨酸残基组成，而在驱动蛋白KIF1A中，则由一个长的柔性无规卷曲构成。然而，这个颈部铰链在控制驱动蛋白持续运动方面的功能仍不明确。方法 本文对KIF13B和KIF1A的颈部铰链区的氨基酸残基进行突变改造，并通过单分子运动实验研究铰链区突变对驱动蛋白运动行为的影响。结果 在KIF13B中，在铰链区——脯氨酸前后插入柔性残基对其运动的速度以及持续性都有不同程度的影响，而去除该脯氨酸则可以同时提高运动速度和持续性。在KIF1A中，删除整个柔性颈部铰链仅仅增强了其运动的持续性。同时，把驱动蛋白1的颈部铰链区用改造后的驱动蛋白3的颈部铰链区进行替换，同样能够提高驱动蛋白1的持续运动能力。结论 驱动蛋白3颈部铰链控制其持续运动能力，适当改造可以调整马达的运动行为，这为重塑驱动蛋白马达的持续运动提供了一种新策略。