ミオシンvの運動メカニズム

ミオシンVは、微小管上のキネシンに類似したアクチンフィラメントでプロセス的であることが提案されている型破りなミオシンです[Mehta、A。D.、et al。（1999）自然（ロンドン）400、590-593]。加工性を可能にするミオシンVのユニークな特性を確認するために、ミオシンVモーターの詳細な運動分析を実施しました。分子の他の領域によって課される制約から解放された、その生来の速度論を研究するために単一の軽鎖を結び付ける切り捨てられた片頭のミオシンV構築物を表現しました。データは、以前に特徴づけられたミオシンとは異なり、単一頭のミオシンVは、ATPの存在下でその運動サイクルのほとんど（> 70％）をアクチンに強く結合することを示しています。この動力学的調整は、アクチンへの強力な結合に先行するいくつかの速度を増やし、ADP放出の速度を遅くすることで強く結合した状態の持続時間を同時に延長することによって達成されます。正味の結果は、以前に特徴付けられたものとは異なり、ミオシンです。ADPリリースは、アクチン活性化ATPaseサイクルのレート制限ステップです。したがって、多くの運動学的適応のため、ミオシンVはアクチンの加工運動に合わせて調整されており、他の特徴づけられたミオシンよりも低い運動密度で貨物を輸送できます。

Myosin V is an unconventional myosin proposed to be processive on actin filaments, analogous to kinesin on a microtubule [Mehta, A. D., et al. (1999) Nature (London) 400, 590-593]. To ascertain the unique properties of myosin V that permit processivity, we undertook a detailed kinetic analysis of the myosin V motor. We expressed a truncated, single-headed myosin V construct that bound a single light chain to study its innate kinetics, free from constraints imposed by other regions of the molecule. The data demonstrate that unlike any previously characterized myosin a single-headed myosin V spends most of its kinetic cycle (>70%) strongly bound to actin in the presence of ATP. This kinetic tuning is accomplished by increasing several of the rates preceding strong binding to actin and concomitantly prolonging the duration of the strongly bound state by slowing the rate of ADP release. The net result is a myosin unlike any previously characterized, in that ADP release is the rate-limiting step for the actin-activated ATPase cycle. Thus, because of a number of kinetic adaptations, myosin V is tuned for processive movement on actin and will be capable of transporting cargo at lower motor densities than any other characterized myosin.