17.1: Proteínas motoras
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Muchas proteínas actúan como motores moleculares utilizando una fuente de energía para trasladarse a sí mismas o a la carga en el espacio. Crean movimiento dirigido al acoplar el uso de energía al cambio conformacional.
Clases de Motor
Traslacional
- Motores citoesqueléticos que caminan a lo largo de filamentos (actina, microtúbulos)
- Traducción de helicasa a lo largo del ADN
Rotativo
- ATP sintasa
- Motores flagelares
Polimación
- Motilidad celular
Translocación
- Envasado de ADN en cápsidas virales
- Transporte de polipéptidos a través de membranas
Motores Traslacionales
Procesividad
- Algunos motores permanecen en pista fija durante numerosos ciclos
- Otros se unen y desunen a menudo, mezclando paso a paso y difusión
Motores citoesqueléticos
- Se utiliza para mover vesículas y desplazar un filamento en relación con otro
- Mover a lo largo de filamentos: las pistas tienen polaridad (±)
- Pasos de tamaño fijo
Clases
- La dineína se mueve sobre los microtúbulos (+ → ‒)
- Microtúbulos de cinesina (principalmente ‒ → +)
- Miosina Actin
Motores Moleculares
Podemos hacer una serie de observaciones sobre las propiedades comunes de las proteínas motoras traduccionales y rotacionales.
Los motores moleculares son cíclicos
- Son “procesivos” que implican un discreto movimiento paso a paso
- Múltiples ciclos conducen a un movimiento direccional lineal o rotativo
Los motores moleculares requieren una fuente de energía externa
- Comúnmente esta energía proviene de la hidrólisis de ATP
- ~50 kJ/mol o ~20 kBt o ~80 pN/nm
- El consumo de ATP correlacionado con el paso
- O de transferencia de protones a través de un gradiente de protones transmembrana
El movimiento de las proteínas está fuertemente influenciado por las fluctuaciones térmicas y el movimiento browniano
- Los motores moleculares funcionan a energías cercanas a KbT
- Los movimientos de corto alcance son difusos, dominados por colisiones
- No se aplica el movimiento inercial