in vivoの光学トラップは、細胞内輸送中にキネシンの失速力がダイニンによって減少することを示しています

キネシンとダイニンは細胞内輸送の基本的な成分ですが、同時にカルゴに存在する場合の相互作用は不明です。私たちは、生細胞の力を測定するために、個々の貨物ごとのデータ収集中に生体内で較正できる光学トラップを構築しました。in vivoとin vitroでの方向の失速力を比較すると、細胞質ダイニンがマイナスおよびプラス指向の動き中に活性があるのに対し、キネシンはプラス方向でのみ活性があるという証拠が見つかりました。in vivoでは、外側（〜プラスエンド）の失速力の範囲は2〜7 pnの範囲であり、これは単一キネシン分子のin vitroで測定された5〜7-pnのストール力よりも大幅に少ないことがわかりました。キネシン-1とダイニンバインドを含むビーズのin vitro測定では、同様の分布が明らかになり、反対の極性モーター間の相互作用がこの違いを引き起こすことを意味します。最後に、in vivoの内側（〜minus-end）ストールは2〜3 pnであり、これは単一のダイニンの1.1-pnストール力よりも高く、複数のアクティブなダイニンを意味します。

Kinesin and dynein are fundamental components of intracellular transport, but their interactions when simultaneously present on cargos are unknown. We built an optical trap that can be calibrated in vivo during data acquisition for each individual cargo to measure forces in living cells. Comparing directional stall forces in vivo and in vitro, we found evidence that cytoplasmic dynein is active during minus- and plus-end directed motion, whereas kinesin is only active in the plus direction. In vivo, we found outward (∼plus-end) stall forces range from 2 to 7 pN, which is significantly less than the 5- to 7-pN stall force measured in vitro for single kinesin molecules. In vitro measurements on beads with kinesin-1 and dynein bound revealed a similar distribution, implying that an interaction between opposite polarity motors causes this difference. Finally, inward (∼minus-end) stalls in vivo were 2-3 pN, which is higher than the 1.1-pN stall force of a single dynein, implying multiple active dynein.