För att undersöka denna process använde forskare vid University of California, San Francisco, en kombination av avancerad avbildningsteknik och beräkningsmodellering. De upptäckte att när en molekylär motor närmar sig sin destination, rekryterar den hjälp av en andra motor för att mer stabilt fästa vid lasten. Detta samarbete möjliggör smidig och effektiv överföring av last mellan motorer, vilket säkerställer att cellulära varor levereras till deras rätta platser.
Fynden, publicerade i tidskriften Nature Cell Biology, ger kritiska insikter i de grundläggande mekanismerna som styr intracellulär transport och kan ha viktiga konsekvenser för att förstå en rad cellulära processer och sjukdomar.
Molekylära motorer, såsom kinesiner och dyneiner, fungerar som arbetshästar för intracellulär transport, och bär väsentlig last längs cellens cytoskelettnätverk. Detta transportsystem är avgörande för att upprätthålla cellulär homeostas och underlätta olika cellulära funktioner, såsom näringstransport, organellpositionering och celldelning.
Trots årtionden av forskning har en detaljerad förståelse av hur molekylära motorer effektivt överför sin last till varandra förblivit svårfångad. Denna process är särskilt kritisk på platser där motorer som rör sig i motsatta riktningar möts och behöver sömlöst passera lasten mellan dem.
För att komma till rätta med denna kunskapsklyfta använde forskargruppen en serie avancerade experimentella tekniker, inklusive superupplösningsmikroskopi, spårning av en molekyl och beräkningsmodellering. Deras experiment avslöjade den överraskande rollen av en andra molekylär motor för att underlätta överlämningsprocessen.
När en motor närmar sig handover-zonen, rekryterar den en andra motor med motsatt polaritet. De kombinerade krafterna från båda motorerna skapar en stabilare anslutning till lasten, vilket förhindrar att den lossnar i förtid. Denna samarbetsåtgärd möjliggör en smidig överföring av last mellan motorer, vilket säkerställer effektiv och pålitlig transport.
Denna banbrytande upptäckt kastar nytt ljus över de molekylära mekanismerna bakom intracellulär transport och ger en ram för vidare forskning inom detta område. Att förstå krångligheterna med lastöverlämning kommer inte bara att fördjupa vår kunskap om cellulär logistik utan kan också bidra till utvecklingen av terapeutiska strategier inriktade på motorberoende cellulära processer i sjukdomssammanhang.
