Studien, ledd av forskare från University of California, San Francisco, använde en kombination av experimentella och beräkningstekniker för att undersöka fosfatfrisättningsdynamiken. Teamet fokuserade på en specifik region av aktinfilamentet känd som den "nukleotidbindande fickan", där fosfathydrolys, nedbrytningen av fosfatbindningar, sker.
Med hjälp av höghastighets atomkraftsmikroskopi kunde forskarna direkt visualisera fosfatfrisättningshändelsen i realtid. De observerade att fosfatflykt sker genom en övergående öppning av den nukleotidbindande fickan, vilket gör att fosfatgruppen kan lossna från aktinfilamentet. Denna öppnings- och stängningsrörelse befanns underlättas av rörelsen av en närliggande slingstruktur i aktinmolekylen.
För att ytterligare belysa de molekylära detaljerna i denna process genomförde forskarna beräkningssimuleringar. Dessa simuleringar visade att fosfatfrisättningen påverkas av flera faktorer, inklusive den lokala elektrostatiska miljön och flexibiliteten hos den nukleotidbindande fickan. Simuleringarna gav också insikter i de energetiska barriärerna som är involverade i fosfatflyktsprocessen och rollen av närliggande aktinsubenheter för att stabilisera övergångstillstånden.
Resultaten av denna studie ger en djupare förståelse av de molekylära mekanismerna bakom fosfatfrisättning från aktinfilament. Denna kunskap är avgörande för att förstå det dynamiska beteendet hos aktinfilament och deras inblandning i cellulära processer som muskelkontraktion, celldelning och cellmotilitet. Dessutom öppnar studien nya vägar för att utforska terapeutiska interventioner riktade mot aktinbaserade processer i olika sjukdomar, inklusive muskelsjukdomar och cancer.
