分子马达生物传感器技术

来源: 发布时间：2014-10-10  

　　分子马达生物传感器技术.
　　分子马达简介.
　　生物分子马达是将能转化为力学能的蛋白酶。这些蛋白酶广泛存在于细胞内,常处在纳米尺度,因此也称纳米机器。生物分子马达能主动地从环境中俘获“能量分子”ATP,借助热涨落来消耗ATP水解所释放出的能,进而改变自己的构象。一旦与轨道结合,马达通过构象变换产生与轨道间的相对运动,因此,它们具备“自动性”(motility)。
　　生物分子马达按运动形式可分为线动和转动两大类。线动马达常常与特定轨道结合在一起,其作用机制与人造发动机类似,有单缸、双缸、六缸等。这类马达主要有肌球蛋白(myosin)、驱动蛋白(kinesin)和动力蛋白(dynein)等;转动马达则类似于人造电机,也由“转子”和“定子”两部分组成。这类马达包括鞭毛马达(flagellar)和ATP合成酶(ATPsynthase)等。它们往往是可逆的。其中ATP合成酶既是“电动机”又是“发电机”。
　　ATP合成酶广泛存在于细菌、叶绿体和线粒体膜上。它由两个转动马达F0和F1共轴耦合而成。嵌膜部分(疏水)F0由质子通道(cn)和蛋白a组成;而突出部分(亲水)F1的结构类似于“电机”,其“定子”由三对αβ蛋白环成,γ蛋白则是其“转子”。ATP在F1中的水解是释能反应,它驱动γ轴逆时针转动(自上往下观察);反之,如果外力拖动“转子”顺时针转动,则F1合成ATP。因此F1既是“电动机”又是“发电机”。

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