马达蛋白

马达蛋白是一类可以沿着细胞质移动的分子马达。 它们通过 ATP 的水解将化学能转化为机械功。 然而，鞭毛的旋转是由质子泵提供动力的。

马达蛋白是细胞质中蛋白质和囊泡最活跃运输的驱动力。 驱动蛋白和细胞质动力蛋白在细胞内运输（例如轴突运输）和纺锤体形成以及有丝分裂和减数分裂期间染色体的分离中起着重要作用。 在纤毛和鞭毛中发现的轴丝动力蛋白对细胞运动（例如在精子中）和液体运输（例如在气管中）至关重要。 肌肉蛋白肌球蛋白促进动物肌肉纤维的收缩。

当马达蛋白无法履行其功能时，它们在细胞中的重要性就变得显而易见。 例如，驱动蛋白缺陷已被确定为导致 Charcot-Marie-Tooth 病和一些肾脏疾病的原因。 动力蛋白缺乏会导致呼吸道慢性感染，因为纤毛在没有动力蛋白的情况下无法发挥作用。 许多肌球蛋白缺陷与疾病状态和遗传综合征有关。 由于肌球蛋白 II 对肌肉收缩至关重要，因此肌肉肌球蛋白的缺陷可预见地导致肌病。 肌球蛋白在听觉过程中是必需的，因为它在静纤毛的生长中起作用，因此肌球蛋白蛋白质结构的缺陷会导致 Usher 综合征和非综合征性耳聋。

利用细胞骨架进行运动的马达蛋白根据其底物分为两类：微丝或微管。 肌球蛋白等肌动蛋白马达通过与肌动蛋白相互作用沿着微丝移动，而动力蛋白和驱动蛋白等微管马达通过与微管蛋白相互作用沿着微管移动。

微管马达有两种基本类型：正端马达和负端马达，具体取决于它们在细胞内沿着微管电缆行走的方向。

肌球蛋白是肌动蛋白运动蛋白的超家族，可将 ATP 形式的化学能转化为机械能，从而产生力和运动。 xxx个确定的肌球蛋白，肌球蛋白 II，负责产生肌肉收缩。 肌球蛋白 II 是一种细长的蛋白质，由两条带有运动头的重链和两条轻链形成。 每个肌球蛋白头含有肌动蛋白和 ATP 结合位点。 肌球蛋白头结合并水解 ATP，ATP 提供能量走向肌动蛋白丝的正端。 肌球蛋白 II 在细胞分裂过程中也很重要。 例如，非肌肉肌球蛋白 II 双极粗丝提供在胞质分裂期间将细胞分成两个子细胞所需的收缩力。 除了肌球蛋白 II 之外，许多其他类型的肌球蛋白负责非肌肉细胞的各种运动。 例如，肌球蛋白参与细胞内组织和细胞表面富含肌动蛋白的结构的突出。 肌球蛋白 V 参与囊泡和细胞器运输。 肌球蛋白 XI 参与细胞质流动，其中细胞内沿微丝网络的运动允许细胞器和细胞质沿特定方向流动。 已知十八种不同类别的肌球蛋白。

肌球蛋白马达的基因组表示：

• 真菌（酵母）：5
• 植物（拟南芥）：17
• 昆虫（果蝇）：13
• 哺乳动物（人类）：40
• Chromadorea（线虫 C. elegans）：15

驱动蛋白是相关运动蛋白的超家族，在顺行运动中使用微管轨道。 它们对于细胞分裂过程中有丝分裂和减数分裂染色体分离中的纺锤体形成至关重要，并且还负责在真核细胞内穿梭线粒体、高尔基体和囊泡。 驱动蛋白的每个活动马达有两条重链和两条轻链。 重链中的两个球状头部运动域可以将 ATP 水解的化学能转化为机械功，从而沿着微管移动。

货物运输的方向可以朝向正端或负端，具体取决于驱动蛋白的类型。 通常，具有 N 末端运动域的驱动蛋白将其货物移向位于细胞xxx的微管的正端，而具有 C 末端运动域的驱动蛋白将货物移向位于细胞核的微管的负端。 已知十四个不同的驱动蛋白家族，还有一些不能归入这些家族的其他驱动蛋白样蛋白。