分子马达是一类在细胞内直接利用化学能来驱动细胞运动的蛋白质复合物。它们通过各种机制来推动细胞内的物质运输,包括沿着细胞骨架的运动、改变细胞膜的形状或者推动囊泡的移动等。以下是一些主要的分子马达类型:

  1. 驱动蛋白(Kinesins):

    • 向前驱动蛋白:沿着微管正向运动,如动力蛋白(dyneins)。

    • 向后驱动蛋白:沿着微管反向运动,如动力蛋白相关蛋白(dynein-related proteins, DRPs)。

  2. 肌动蛋白结合蛋白(Myosins):

    • 全力蛋白(myosin I)、肌球蛋白(myosin II)、肌动蛋白(myosin V)等,它们通过ATP水解提供的能量来拉动肌动蛋白丝,从而改变细胞形态或产生机械力。
  3. 动力蛋白相关蛋白(Dyneins):

    • 这类马达沿着微管反向运动,参与细胞内的物质运输和细胞骨架的组织。
  4. 信号分子相关的马达:

    • 如Rho蛋白家族的成员,它们通过GTP的水解来驱动细胞骨架的重塑和细胞运动。
  5. 肿瘤抑制蛋白(Tumor Suppressor Proteins):

    • 如Rb蛋白和p53蛋白,它们通过与细胞周期相关蛋白质的相互作用来调控细胞的增殖和分裂。
  6. 细胞质基质马达:

    • 例如动力相关蛋白(DAPs),它们在细胞质中通过ATP水解来驱动微管的动态变化。
  7. 吞噬作用相关马达:

    • 如吞噬体相关蛋白(Clathrin Adaptor Proteins),它们帮助细胞膜包裹并运输物质进入细胞内部。

分子马达的活性受到多种因素的调控,包括ATP的供应、pH值、离子浓度以及细胞内的其他分子相互作用。它们在细胞内发挥着至关重要的作用,对于维持细胞的形态、运动、物质运输和基因表达等生理功能至关重要。