Moleculaire motoren, de kleine eiwitmachines die veel essentiële processen in cellen aansturen, produceren veel minder energie dan eerder werd gedacht, suggereert een nieuwe studie.

De traditionele aanname was dat moleculaire motoren ongeveer 1 molecuul ATP omzetten in 100 piconewton kracht. Uit het nieuwe onderzoek, waarbij gebruik werd gemaakt van nauwkeurige metingen van de krachten die worden geproduceerd door afzonderlijke kinesine-motoreiwitten, bleek echter dat kinesine slechts ongeveer 10-20 piconewton kracht per ATP produceert.

Deze herziene schatting betekent dat moleculaire motoren minder efficiënt zijn dan eerder werd gedacht, en zou implicaties kunnen hebben voor het begrijpen van hoe cellen functioneren en hoe ziekten zoals kanker zich ontwikkelen.

Moleculaire motoren zijn verantwoordelijk voor een verscheidenheid aan cellulaire processen, waaronder het transporteren van blaasjes in cellen, het aandrijven van het kloppen van cilia en flagella, en het scheiden van chromosomen tijdens celdeling. Deze processen vereisen dat de motoren kracht genereren en overbrengen, en de efficiëntie waarmee ze dat kunnen doen is cruciaal voor het goed functioneren van cellen.

De nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications, geeft een nauwkeurigere schatting van de kracht die door moleculaire motoren wordt geproduceerd. De onderzoekers gebruikten een techniek genaamd optische trapping om de kracht te meten die wordt geproduceerd door afzonderlijke kinesinemotoreiwitten die aan glaskralen zijn bevestigd. Ze ontdekten dat kinesine slechts ongeveer 10-20 piconewton kracht per ATP produceert.

Deze bevinding heeft implicaties voor het begrijpen van hoe moleculaire motoren werken en hoe cellen functioneren. Moleculaire motoren zijn veel minder efficiënt dan eerder werd gedacht, en dit zou van invloed kunnen zijn op de manier waarop we denken over hoe cellen energie gebruiken en hoe ziekten zoals kanker zich ontwikkelen.

Kankercellen hebben bijvoorbeeld vaak defecten in hun moleculaire motoren, wat zou kunnen bijdragen aan hun vermogen om zich te verspreiden en andere weefsels binnen te dringen. De nieuwe studie zou onderzoekers kunnen helpen deze defecten te identificeren en nieuwe behandelingen voor kanker en andere ziekten te ontwikkelen.