Título:Insights mecanísticos sobre a geração de força pelo motor molecular Myosin V usando abordagens computacionais e de molécula única

Autores:
[Equipe de Pesquisa]

Resumo:
Motores moleculares, como a miosina V, desempenham um papel crucial em vários processos celulares, convertendo energia química em trabalho mecânico. Embora o mecanismo geral da função geradora de força da miosina V seja conhecido, os detalhes moleculares precisos permanecem indefinidos. Aqui, utilizamos uma combinação de experimentos de molécula única e modelagem computacional para obter novos insights sobre a mecânica da geração de força da miosina V.


1. Experimentos de molécula única:

-Desenvolveu um novo ensaio de molécula única para medir diretamente a produção de força de moléculas individuais de miosina V à medida que se movem ao longo dos filamentos de actina.

-Perfis de força distintos observados durante eventos de passo e descolamento, fornecendo novas informações sobre o cenário energético do movimento da miosina V.


2. Modelagem Computacional:

-Construí um modelo computacional detalhado do domínio da cabeça catalítica da miosina V, incorporando dados estruturais e observações experimentais.

-Simulações revelaram o acoplamento alostérico entre a ligação de nucleotídeos, o golpe de força e o movimento do braço de alavanca, destacando a base molecular para a geração de força.


3. Análise Estrutural:

-Realizou estudos de mutagênese e obteve estruturas de microscopia crioeletrônica de alta resolução da miosina V, capturando diferentes estados conformacionais durante o ciclo de geração de força.

-Identificamos as principais mudanças estruturais nos domínios do braço de alavanca e do conversor que contribuem para o mecanismo de geração de força.


4. Insights Mecanísticos:

-Integração de resultados experimentais e computacionais para propor um modelo refinado do ciclo de geração de força da miosina V, mostrando como o movimento do braço de alavanca está acoplado a mudanças conformacionais e à hidrólise de nucleotídeos.

-Demonstrou que a energia liberada pela ligação de nucleotídeos, movimento do braço de alavanca e rearranjo do domínio conversor contribuem coletivamente para a geração de força.

Nosso trabalho representa um progresso significativo na compreensão dos mecanismos moleculares subjacentes à geração de força pela miosina V. Essas descobertas podem ser generalizadas para outros membros da superfamília da miosina e contribuir para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas visando disfunções motoras.