キネシン13

キネシン13 ファミリーは、キネシンとして知られるモータータンパク質のサブファミリーです。ほとんどのキネシンは、 ATP 加水分解によって生成されたエネルギーを利用して、微小管ポリマーのトラックに沿って移動しながら、細胞内の物質や貨物を輸送します。

これらは、高度に保存された構造ドメイン、触媒コア、および微小管結合部位を含む 3 つの典型的な構造コンポーネントによって簡単に識別できます。キネシン 13 ファミリーは、他のキネシンとは異なり、内部に配置されたモーター ドメインを持っています。これらは、N 末端球状ドメインとC 末端ストークの間のポリペプチドの中央に触媒コアが独特な位置にあることから、当初 KIF-M と名付けられましたが、その多用途性により本当に特別なものとなっています。キネシン 13 ファミリーの分子メカニズムは、分子の一方の端またはもう一方の端にモーター ドメインを持つ他のクラスのキネシンほど解明されていません。ほとんどのモーターが一方向性であるのに対し、キネシン 13 ファミリーは微小管のプラス端とマイナス端の両方に移動できます。そのため、両端から触媒的に微小管を脱重合できるため、非常に効率的なプロセスになります。

キネシン13が活性化した微小管脱重合の正確なメカニズムはまだ不明ですが、最近の生化学的および構造的研究により、より詳細なクラス固有の特徴が明らかになり、研究者はモデルを策定できるようになりました。^[1]）タンパク質は最初に微小管の側壁に接触します。触媒コアの凸面がまっすぐな微小管プロトフィラメントの平らな表面に適合しないため、これは安定した相互作用ではありません。分子のネックと隣接するプロトフィラメント間の立体障害により、タンパク質と微小管の完全な接触がさらに阻害され、微小管に沿った1次元の拡散のみが促進されます。この時点で、タンパク質のヌクレオチド結合ポケットは開いた状態でトラップされるため、構造はATPを加水分解しません。モーターが微小管の端に到達すると、プロトフィラメントは自発的に曲がり、モーターがチューブリン サブユニットと完全に接触できるようになります。より多くの MCAK 分子が湾曲した領域に集合的に結合し、これが微小管を積極的に剥離するのではなく、この湾曲した構造が採用されるまで辛抱強く待つという理論を裏付けています。MCAK 分子は、微小管の末端に結合することで湾曲した構造を安定化し、その後、脱重合を触媒します。

有糸分裂の主な機能は、複製された姉妹染色分体を分離することであり、これは、姉妹染色分体を反対側の紡錘体極にリンクする「キネトコア微小管（またはkMT）」が脱重合によって短くなり、染色分体を極に引っ張る力を及ぼす、後期Aの間に部分的に達成される。ショウジョウバエでは、姉妹染色分体が「キネシン13依存性パックマンフラックス機構」によって反対側の紡錘体極に移動されることが証明されており、キネトコアに局在するキネシン13アイソフォームの1つであるKLP59cは、染色分体に面するkMTの端（パックマン）の脱重合を促進し、紡錘体極に局在する2つ目のキネシン13アイソフォームであるKLP10Aは、極に面するkMTの反対側の端（フラックス）の脱重合を促進する^[2]。

• KIF13A

• ビデオイラスト^{[永久リンク切れ‍ ]}