• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

细胞质动力蛋白 AAA3 结构域作为一个开关促进微管释放。

The AAA3 domain of cytoplasmic dynein acts as a switch to facilitate microtubule release.

机构信息

Biophysics Graduate Group, University of California, Berkeley, Berkeley, California, USA.

Department of Molecular and Cell Biology, University of California, Berkeley, Berkeley, California, USA.

出版信息

Nat Struct Mol Biol. 2015 Jan;22(1):73-80. doi: 10.1038/nsmb.2930. Epub 2014 Dec 8.

DOI:10.1038/nsmb.2930
PMID:25486306
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4286497/
Abstract

Cytoplasmic dynein is an AAA+ motor responsible for intracellular cargo transport and force generation along microtubules (MTs). Unlike kinesin and myosin, dynein contains multiple ATPase subunits, with AAA1 serving as the primary catalytic site. ATPase activity at AAA3 is also essential for robust motility, but its role in dynein's mechanochemical cycle remains unclear. Here, we introduced transient pauses in Saccharomyces cerevisiae dynein motility by using a slowly hydrolyzing ATP analog. Analysis of pausing behavior revealed that AAA3 hydrolyzes nucleotide an order of magnitude more slowly than AAA1, and the two sites do not coordinate. ATPase mutations to AAA3 abolish the ability of dynein to modulate MT release. Nucleotide hydrolysis at AAA3 lifts this 'MT gate' to allow fast motility. These results suggest that AAA3 acts as a switch that repurposes cytoplasmic dynein for fast cargo transport and MT-anchoring tasks in cells.

摘要

细胞质动力蛋白是一种 AAA+ 马达,负责沿微管(MTs)进行细胞内货物运输和力的产生。与驱动蛋白和肌球蛋白不同,动力蛋白包含多个 ATP 酶亚基,AAA1 作为主要的催化位点。AAA3 的 ATP 酶活性对于强大的运动性也是必不可少的,但它在动力蛋白的机械化学循环中的作用仍不清楚。在这里,我们通过使用缓慢水解的 ATP 类似物在酿酒酵母动力蛋白的运动中引入短暂的暂停。对暂停行为的分析表明,AAA3 比 AAA1 水解核苷酸的速度慢一个数量级,并且两个位点不协调。ATP 酶突变到 AAA3 会使动力蛋白失去调节 MT 释放的能力。AAA3 上的核苷酸水解会抬起这个“MT 门”,从而允许快速运动。这些结果表明,AAA3 充当了一个开关,将细胞质动力蛋白重新用于细胞中快速的货物运输和 MT 锚定任务。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/83f7/4286497/8f0787b39e98/nihms641508f7.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/83f7/4286497/5f92733e5db8/nihms641508f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/83f7/4286497/48dc5b4f2d90/nihms641508f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/83f7/4286497/42906df13a0d/nihms641508f3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/83f7/4286497/ee109cf271ef/nihms641508f4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/83f7/4286497/a0312961beb2/nihms641508f5.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/83f7/4286497/213798785390/nihms641508f6.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/83f7/4286497/8f0787b39e98/nihms641508f7.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/83f7/4286497/5f92733e5db8/nihms641508f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/83f7/4286497/48dc5b4f2d90/nihms641508f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/83f7/4286497/42906df13a0d/nihms641508f3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/83f7/4286497/ee109cf271ef/nihms641508f4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/83f7/4286497/a0312961beb2/nihms641508f5.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/83f7/4286497/213798785390/nihms641508f6.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/83f7/4286497/8f0787b39e98/nihms641508f7.jpg

相似文献

1
The AAA3 domain of cytoplasmic dynein acts as a switch to facilitate microtubule release.细胞质动力蛋白 AAA3 结构域作为一个开关促进微管释放。
Nat Struct Mol Biol. 2015 Jan;22(1):73-80. doi: 10.1038/nsmb.2930. Epub 2014 Dec 8.
2
Cytoplasmic dynein regulates its attachment to microtubules via nucleotide state-switched mechanosensing at multiple AAA domains.细胞质动力蛋白通过多个AAA结构域处核苷酸状态转换的机械传感来调节其与微管的附着。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 May 19;112(20):6371-6. doi: 10.1073/pnas.1417422112. Epub 2015 May 4.
3
The regulatory function of the AAA4 ATPase domain of cytoplasmic dynein.细胞质动力蛋白 AAA4 ATP 酶结构域的调节功能。
Nat Commun. 2020 Nov 23;11(1):5952. doi: 10.1038/s41467-020-19477-3.
4
Molecular dissection of the roles of nucleotide binding and hydrolysis in dynein's AAA domains in Saccharomyces cerevisiae.酿酒酵母中动力蛋白AAA结构域中核苷酸结合和水解作用的分子剖析
Proc Natl Acad Sci U S A. 2004 Feb 10;101(6):1491-5. doi: 10.1073/pnas.2637011100. Epub 2004 Jan 30.
5
Role of AAA3 Domain in Allosteric Communication of Dynein Motor Proteins.AAA3结构域在动力蛋白变构通讯中的作用
ACS Omega. 2019 Dec 3;4(26):21921-21930. doi: 10.1021/acsomega.9b02946. eCollection 2019 Dec 24.
6
Allosteric communication in the dynein motor domain.变构在动力蛋白结构域中的通讯作用。
Cell. 2014 Nov 6;159(4):857-68. doi: 10.1016/j.cell.2014.10.018.
7
Regulatory ATPase sites of cytoplasmic dynein affect processivity and force generation.胞质动力蛋白的调节性ATP酶位点影响持续性和力的产生。
J Biol Chem. 2008 Sep 19;283(38):25839-45. doi: 10.1074/jbc.M802951200. Epub 2008 Jul 23.
8
Analysis of the Structural Mechanism of ATP Inhibition at the AAA1 Subunit of Cytoplasmic Dynein-1 Using a Chemical "Toolkit".利用化学“工具包”分析细胞质动力蛋白-1 AAA1 亚基上 ATP 抑制的结构机制
Int J Mol Sci. 2021 Jul 19;22(14):7704. doi: 10.3390/ijms22147704.
9
Dynein activation in vivo is regulated by the nucleotide states of its AAA3 domain.动力蛋白在体内的激活受其 AAA3 结构域核苷酸状态的调节。
Curr Biol. 2021 Oct 25;31(20):4486-4498.e6. doi: 10.1016/j.cub.2021.07.081. Epub 2021 Aug 23.
10
Measurements of the Force-Dependent Detachment Rates of Cytoplasmic Dynein from Microtubules.测量细胞质动力蛋白从微管上的力依赖性脱离速率。
Methods Mol Biol. 2023;2623:221-238. doi: 10.1007/978-1-0716-2958-1_14.

引用本文的文献

1
Cryo-EM captures early intermediate steps in dynein activation by LIS1.冷冻电镜捕捉到动力蛋白被LIS1激活过程中的早期中间步骤。
Nat Commun. 2025 Aug 1;16(1):7054. doi: 10.1038/s41467-025-62185-z.
2
Multiple steps of dynein activation by Lis1 visualized by cryo-EM.通过冷冻电镜观察到Lis1对动力蛋白的多步激活过程。
Nat Struct Mol Biol. 2025 May 23. doi: 10.1038/s41594-025-01558-w.
3
The mechanochemical cycle of reactive full-length human dynein 1.活性全长人动力蛋白1的机械化学循环

本文引用的文献

1
Tension on the linker gates the ATP-dependent release of dynein from microtubules.连接体上的张力控制着动力蛋白从微管上以ATP依赖的方式释放。
Nat Commun. 2014 Aug 11;5:4587. doi: 10.1038/ncomms5587.
2
Activation of cytoplasmic dynein motility by dynactin-cargo adapter complexes.动力蛋白激活蛋白复合物激活细胞质动力蛋白的运动。
Science. 2014 Jul 18;345(6194):337-41. doi: 10.1126/science.1254198. Epub 2014 Jun 19.
3
In vitro reconstitution of a highly processive recombinant human dynein complex.高持续性重组人动力蛋白复合体的体外重建
Nat Struct Mol Biol. 2025 Apr 22. doi: 10.1038/s41594-025-01543-3.
4
Cryo-EM visualizes multiple steps of dynein's activation pathway.冷冻电镜揭示了动力蛋白激活途径的多个步骤。
bioRxiv. 2024 Oct 13:2024.09.28.615567. doi: 10.1101/2024.09.28.615567.
5
MINFLUX reveals dynein stepping in live neurons.MINFLUX 揭示了活神经元中的动力蛋白的步进运动。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Sep 17;121(38):e2412241121. doi: 10.1073/pnas.2412241121. Epub 2024 Sep 10.
6
Conventional and Unconventional Protein Secretion in Yeast and Animal Cells.酵母和动物细胞中的常规和非常规蛋白分泌。
Methods Mol Biol. 2024;2841:1-17. doi: 10.1007/978-1-0716-4059-3_1.
7
Nanometer-resolution tracking of single cargo reveals dynein motor mechanisms.单货物纳米分辨率追踪揭示动力蛋白运动机制。
Nat Chem Biol. 2025 May;21(5):648-656. doi: 10.1038/s41589-024-01694-2. Epub 2024 Aug 1.
8
Stepping dynamics of dynein characterized by MINFLUX.以MINFLUX表征的动力蛋白的步进动力学。
bioRxiv. 2024 Jul 18:2024.07.16.603667. doi: 10.1101/2024.07.16.603667.
9
Structure and Function of Dynein's Non-Catalytic Subunits.动力蛋白非催化亚基的结构与功能。
Cells. 2024 Feb 11;13(4):330. doi: 10.3390/cells13040330.
10
Structures of human dynein in complex with the lissencephaly 1 protein, LIS1.人动力蛋白与无脑回畸形蛋白 1(LIS1)复合物的结构。
Elife. 2023 Jan 24;12:e84302. doi: 10.7554/eLife.84302.
EMBO J. 2014 Sep 1;33(17):1855-68. doi: 10.15252/embj.201488792. Epub 2014 Jul 1.
4
Chemical genetics of rapamycin-insensitive TORC2 in S. cerevisiae.雷帕霉素不敏感的 TORC2 在酿酒酵母中的化学遗传学。
Cell Rep. 2013 Dec 26;5(6):1725-36. doi: 10.1016/j.celrep.2013.11.040. Epub 2013 Dec 19.
5
The ClpXP protease unfolds substrates using a constant rate of pulling but different gears.ClpXP 蛋白酶以恒定的速度拉动底物,但使用不同的齿轮进行展开。
Cell. 2013 Oct 24;155(3):636-646. doi: 10.1016/j.cell.2013.09.022.
6
Functions and mechanics of dynein motor proteins.动力蛋白的功能和力学性质。
Nat Rev Mol Cell Biol. 2013 Nov;14(11):713-26. doi: 10.1038/nrm3667. Epub 2013 Sep 25.
7
High degree of coordination and division of labor among subunits in a homomeric ring ATPase.同型环 ATP 酶亚基间具有高度协调性和分工性。
Cell. 2012 Nov 21;151(5):1017-28. doi: 10.1016/j.cell.2012.10.031.
8
She1-mediated inhibition of dynein motility along astral microtubules promotes polarized spindle movements.She1 介导的沿着星体微管的动力抑制促进了极化纺锤体的运动。
Curr Biol. 2012 Dec 4;22(23):2221-30. doi: 10.1016/j.cub.2012.10.017. Epub 2012 Nov 8.
9
Force measurements on cargoes in living cells reveal collective dynamics of microtubule motors.对活细胞内货物的力测量揭示了微管马达的集体动力学。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Nov 6;109(45):18447-52. doi: 10.1073/pnas.1215462109. Epub 2012 Oct 22.
10
Lis1 acts as a "clutch" between the ATPase and microtubule-binding domains of the dynein motor.Lis1 作为动力蛋白的 ATP 酶和微管结合域之间的“离合器”。
Cell. 2012 Aug 31;150(5):975-86. doi: 10.1016/j.cell.2012.07.022.