science >> Wetenschap >  >> Biologie

Het motoreiwit danst in al onze cellen

De onderzoekers lieten de motoreiwitten vloeibaar kristallijne bolletjes met een diameter van één micrometer transporteren; deze dienden als rotatiedetectoren omdat ze veranderen afhankelijk van hun rotatiehoek. Hier:talrijke afbeeldingen van de bollen over elkaar heen gelegd, genomen door polarisatiemicroscopie. Krediet:Avin Ramaiya

Motoreiwitten sturen veel van de essentiële processen in onze cellen aan. Ze bewegen met een dansende beweging, zoals professor Erik Schäffer en zijn team hebben aangetoond in een nieuwe studie. Om de kleine eiwitten te observeren, die worden gemeten in nanometers, Schäffer gebruikt een optisch pincet die hij zelf heeft ontwikkeld. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in de laatste editie van PNAS .

Motoreiwitten zoals kinesine zijn de drijvende kracht achter belangrijke processen in de cel. Bijvoorbeeld, wanneer cellen delen, kinesinen trekken mechanisch de chromosomen uit elkaar; ze vervoeren "pakketten" van het ene deel van de cel naar het andere langs kleine 13-baans "snelwegen" - de microtubuli van de cel. Met een lengte van ongeveer 60 nanometer, deze micro-eiwitten zijn onzichtbaar voor het oog, maar ze hebben enorme effecten. Als het interne celtransport in cellen stopt met werken, bijvoorbeeld, De ziekte van Alzheimer kan het gevolg zijn. Het is daarom van fundamenteel belang in de biologie om te begrijpen hoe de "motoren" langs de microtubuli bewegen. Informatie over hun functie kan nuttig zijn bij de ontwikkeling van behandelingen voor neurodegeneratieve ziekten of ongewenste celdeling bij kanker.

Schäffer is biofysicus en heeft een nieuwe microscoop ontwikkeld:een optisch pincet met een roterende sensor die zowel de voorwaartse beweging als de rotatie van de motoren kan meten. De huidige kennis geeft aan dat kinesine twee "voeten, " die in stappen van acht nanometer na elkaar bewegen, om het vooruit te brengen - een beetje zoals de menselijke wandeling. Echter, de laatste metingen tonen aan dat kinesin niet alleen vooruitgaat; het draait ook - eerder als een persoon die walst. Elke stap duurt een halve slag. Zowel de motor als de "pakketten" die hij draagt, blijven in dezelfde richting draaien.

De onderzoekers willen achterhalen welk effect dit soort beweging heeft op dit transport en op de celdeling.