肌球蛋白myosin VI大步伐行走的结构机理研究

细胞内定向货物运输是细胞完成各项生物功能必需的基本活动之一，其研究一直是生物学研究的前沿和重点。细胞内定向运输一般包括不同区域间的运输以及每个区域内部的运输，并主要负责细胞内不同细胞器间以及各细胞器内的物质(核酸和蛋白质)传递、交换和循环使用。定向运输需要细胞骨架以及基于细胞骨架行走的分子马达的协助。分子马达是细胞内运输系统的核心部分，提供定向运输的动力能源以及决定运输的方向。肌球蛋白myosin VI是目前为止唯一从微丝正极往负极运输的分子马达，对细胞内各类生物活性过程有非常重要的作用（例如细胞的胞吞作用﹑蛋白质的分泌﹑癌症细胞的迁移等）。目前对于myosin VI的研究，一直存在困惑的问题是它的杆臂（相当于"腿"）很短，却可以在微丝上大步伐行走。本项目以现有研究为基础，将针对myosin VI行走的大步伐进行研究，综合运用结构生物学的方法，来揭示myosin VI大步伐行走的结构机理。

细胞内定向货物运输是细胞完成各项生物功能必需的基本活动之一，主要依赖于细胞骨架以及基于细胞骨架行走的分子马达。肌球蛋白myosin VI是从微丝正极往负极运输的分子马达，对细胞内各类生物活性过程有非常重要的作用。对于myosin VI的研究，一直存在困惑的问题是它的杆臂（相当于腿）很短，却可以在微丝上大步伐行走。综合运用核磁共振技术，本项目对myosin VI杆臂结构域后面的一段杆臂延伸区域进行了研究，发现其在溶液状态下形成一个三螺旋束状结构。进一步研究发现，这个三螺旋束状结构在膜环境中可以发生构象变化：当和膜接触的时候，三螺旋束状结构发生延展形成一个长条棒状结构；当远离膜的时候，长条棒状结构可以恢复到原先的三螺旋束状结构。杆臂延伸区域这种特有的延展性为myosin VI大步伐行走提供了所需要的长杆臂。本项目的研究揭示了myosin VI大步伐行走的分子机制。