キネシン-1の構造組織と、生細胞のFRET化学量論によって明らかにされた立体構造の変化

キネシンモータータンパク質は、微小管トラックに沿って細胞貨物の輸送を促進します。細胞での運動タンパク質活性がどのように制御されるかは未解決ですが、タンパク質の立体構造と貨物関連の変化と結合されている可能性があります。定量的方法蛍光共鳴エネルギー移動（FRET）の化学量論を蛍光タンパク質（FP） - ラベルキネシン重鎖（KHC）およびキネシン軽鎖（KLC）サブユニットに適用することにより、キネシン - の構造組織全体を研究し、キネシン - の適合を研究しました。1アクティブ状態および非アクティブな状態で。不活性なキネシン-1分子は折り畳まれ、KHCテールがKHCモーターと微小管の初期相互作用をブロックするように自己阻害されます。さらに、非アクティブな状態では、KHCモータードメインはKLCサブユニットによって引き離されます。したがって、FRETの化学量論により、生細胞のタンパク質複合体の立体構造変化が明らかになります。キネシン-1の場合、活性化には、KHCモータードメインとテールドメインを分離するグローバルな立体配座変化と、KHCモータードメインを互いに近づける局所立体構造の変化が必要です。

Kinesin motor proteins drive the transport of cellular cargoes along microtubule tracks. How motor protein activity is controlled in cells is unresolved, but it is likely coupled to changes in protein conformation and cargo association. By applying the quantitative method fluorescence resonance energy transfer (FRET) stoichiometry to fluorescent protein (FP)-labeled kinesin heavy chain (KHC) and kinesin light chain (KLC) subunits in live cells, we studied the overall structural organization and conformation of Kinesin-1 in the active and inactive states. Inactive Kinesin-1 molecules are folded and autoinhibited such that the KHC tail blocks the initial interaction of the KHC motor with the microtubule. In addition, in the inactive state, the KHC motor domains are pushed apart by the KLC subunit. Thus, FRET stoichiometry reveals conformational changes of a protein complex in live cells. For Kinesin-1, activation requires a global conformational change that separates the KHC motor and tail domains and a local conformational change that moves the KHC motor domains closer together.