Годишен преглед на биофизиката

механична

Elias M. Puchner 1 и Hermann E. Gaub 2

1 Катедра по клетъчна и молекулярна фармакология, Калифорнийски университет, Сан Франциско, Калифорния 94158; имейл: [имейл защитен]

2 Център за нанонауки и Катедра по физика, Университет в Мюнхен, 80799 Мюнхен, Германия; имейл: [имейл защитен]

Резюме

Способността на клетъчните сигнални мрежи да усещат, обработват и реагират на вътрешни и външни стимули зависи от тяхното специфично откриване и трансдукция въз основа на молекулярно разпознаване. Наскоро молекулните механизми, чрез които силата се възприема чрез механично ензимни процеси, превръща се в биохимични сигнали и се свързва към клетъчни сигнални мрежи, станаха достъпни с едномолекулна силова спектроскопия. Чрез разтягане на такива механичнобиохимични преобразуватели по тяхната естествена координатна реакция, сложни пътища на механично активиране и последващи биохимични реакции могат да бъдат измерени по динамичен и много точен начин. Откритите механизми имат общо добре настроени конформационни промени, предизвикани от сила, които водят до излагане на активни места за разпознаване. Новоразработените стратегии позволяват на изследователите да тестват различни конформационни състояния за активност и да изясняват механичните архитектури, водещи до силно специфични пътища на механично активиране. Тук обсъждаме напредъка в новата област на мономолекулната механоензиматика и подчертаваме допълнителни примери, изучавани в насипно състояние и in vivo.