• 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

工程化光控肌球蛋白 XI 在纳米技术应用中的开发。

Exploitation of Engineered Light-Switchable Myosin XI for Nanotechnological Applications.

机构信息

Department of Chemistry and Biomedical Sciences, Linnaeus University, 39182 Kalmar, Sweden.

NanoLundLund University, Box 118, 22100 Lund, Sweden.

出版信息

ACS Nano. 2023 Sep 12;17(17):17233-17244. doi: 10.1021/acsnano.3c05137. Epub 2023 Aug 28.

DOI:10.1021/acsnano.3c05137
PMID:37639711
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10510702/
Abstract

For certain nanotechnological applications of the contractile proteins actin and myosin, ., in biosensing and network-based biocomputation, it would be desirable to temporarily switch on/off motile function in parts of nanostructured devices, ., for sorting or programming. Myosin XI motor constructs, engineered with a light-switchable domain for switching actin motility between high and low velocities (light-sensitive motors (LSMs) below), are promising in this regard. However, they were not designed for use in nanotechnology, where longevity of operation, long shelf life, and selectivity of function in specific regions of a nanofabricated network are important. Here, we tested if these criteria can be fulfilled using existing LSM constructs or if additional developments will be required. We demonstrated extended shelf life as well as longevity of the actin-propelling function compared to those in previous studies. We also evaluated several approaches for selective immobilization with a maintained actin propelling function in dedicated nanochannels only. Whereas selectivity was feasible using certain nanopatterning combinations, the reproducibility was not satisfactory. In summary, the study demonstrates the feasibility of using engineered light-controlled myosin XI motors for myosin-driven actin transport in nanotechnological applications. Before use for, ., sorting or programming, additional work is however needed to achieve reproducibility of the nanofabrication and, further, optimize the motor properties.

摘要

对于收缩蛋白肌动蛋白和肌球蛋白的某些纳米技术应用,例如生物传感和基于网络的生物计算,在纳米结构设备的部分区域临时开启/关闭运动功能将是理想的,例如用于分类或编程。为此,带有光控域的可切换肌球蛋白 XI 运动结构(下文称为光敏感马达 (LSM))具有很大的应用潜力。然而,它们并非专为纳米技术设计,在纳米技术中,操作的耐久性、长时间的保质期以及在纳米结构网络的特定区域的功能选择性非常重要。在这里,我们测试了是否可以使用现有的 LSM 结构来满足这些标准,或者是否需要进一步开发。与之前的研究相比,我们证明了这些 LSM 结构具有更长的保质期和更长的肌动蛋白推进功能耐久性。我们还评估了几种选择性固定方法,在专用纳米通道中仅保留肌动蛋白推进功能。虽然使用某些纳米图案组合可以实现选择性,但重现性并不令人满意。总之,该研究证明了工程化的光控肌球蛋白 XI 马达在纳米技术应用中用于肌球蛋白驱动的肌动蛋白运输的可行性。在用于分类或编程之前,还需要进一步的工作来实现纳米制造的可重复性,并进一步优化马达性能。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/afab3658f09c/nn3c05137_0008.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/0cc93becf39f/nn3c05137_0001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/e288ad8eebae/nn3c05137_0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/73a839aa8231/nn3c05137_0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/b4cf053c017f/nn3c05137_0004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/e9cab285c6bb/nn3c05137_0005.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/f6c5b4a85a3d/nn3c05137_0006.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/0b3af66c8815/nn3c05137_0007.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/afab3658f09c/nn3c05137_0008.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/0cc93becf39f/nn3c05137_0001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/e288ad8eebae/nn3c05137_0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/73a839aa8231/nn3c05137_0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/b4cf053c017f/nn3c05137_0004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/e9cab285c6bb/nn3c05137_0005.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/f6c5b4a85a3d/nn3c05137_0006.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/0b3af66c8815/nn3c05137_0007.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/4313/10510702/afab3658f09c/nn3c05137_0008.jpg

相似文献

1
Exploitation of Engineered Light-Switchable Myosin XI for Nanotechnological Applications.工程化光控肌球蛋白 XI 在纳米技术应用中的开发。
ACS Nano. 2023 Sep 12;17(17):17233-17244. doi: 10.1021/acsnano.3c05137. Epub 2023 Aug 28.
2
Biosensing using antibody-modulated motility of actin filaments on myosin-coated surfaces.基于肌球蛋白覆盖表面上肌动蛋白丝的抗体调节运动的生物传感。
Biosens Bioelectron. 2024 Feb 15;246:115879. doi: 10.1016/j.bios.2023.115879. Epub 2023 Nov 27.
3
Myosin XI-I is Mechanically and Enzymatically Unique Among Class-XI Myosins in Arabidopsis.肌球蛋白XI-I在拟南芥XI类肌球蛋白中在机械和酶学方面具有独特性。
Plant Cell Physiol. 2016 Aug;57(8):1732-43. doi: 10.1093/pcp/pcw097. Epub 2016 Jun 6.
4
Covalent and non-covalent chemical engineering of actin for biotechnological applications.用于生物技术应用的肌动蛋白的共价和非共价化学工程。
Biotechnol Adv. 2017 Nov 15;35(7):867-888. doi: 10.1016/j.biotechadv.2017.08.002. Epub 2017 Aug 19.
5
Arabidopsis myosin XI: a motor rules the tracks.拟南芥肌球蛋白XI:一种掌控轨道的分子马达
Plant Physiol. 2014 Nov;166(3):1359-70. doi: 10.1104/pp.114.244335. Epub 2014 Sep 18.
6
Measurement of enzymatic and motile activities of Arabidopsis myosins by using Arabidopsis actins.利用拟南芥肌动蛋白测量拟南芥肌球蛋白的酶活性和运动活性。
Biochem Biophys Res Commun. 2018 Jan 15;495(3):2145-2151. doi: 10.1016/j.bbrc.2017.12.071. Epub 2017 Dec 14.
7
Association of six YFP-myosin XI-tail fusions with mobile plant cell organelles.六种黄色荧光蛋白-肌球蛋白XI尾部融合蛋白与植物移动细胞器的关联
BMC Plant Biol. 2007 Feb 9;7:6. doi: 10.1186/1471-2229-7-6.
8
Head-neck domain of Arabidopsis myosin XI, MYA2, fused with GFP produces F-actin patterns that coincide with fast organelle streaming in different plant cells.拟南芥肌球蛋白XI的头部-颈部结构域MYA2与绿色荧光蛋白(GFP)融合后,产生的丝状肌动蛋白(F-肌动蛋白)模式与不同植物细胞中快速的细胞器流动相一致。
BMC Plant Biol. 2008 Jul 3;8:74. doi: 10.1186/1471-2229-8-74.
9
Higher plant myosin XI moves processively on actin with 35 nm steps at high velocity.高等植物肌球蛋白XI在肌动蛋白上以35纳米的步幅高速连续移动。
EMBO J. 2003 Mar 17;22(6):1263-72. doi: 10.1093/emboj/cdg130.
10
Apical myosin XI anticipates F-actin during polarized growth of Physcomitrella patens cells.顶端肌球蛋白 XI 在Physcomitrella patens 细胞的极化生长过程中预先结合 F-肌动蛋白。
Plant J. 2013 Feb;73(3):417-28. doi: 10.1111/tpj.12039. Epub 2012 Nov 26.

引用本文的文献

1
Improved longevity of actomyosin in vitro motility assays for sustainable lab-on-a-chip applications.提高肌球蛋白体外运动检测实验的稳定性,以满足芯片实验室的可持续应用。
Sci Rep. 2024 Oct 1;14(1):22768. doi: 10.1038/s41598-024-73457-x.
2
Confined Space Nanoarchitectonics for Dynamic Functions and Molecular Machines.用于动态功能和分子机器的受限空间纳米结构学
Micromachines (Basel). 2024 Feb 17;15(2):282. doi: 10.3390/mi15020282.

本文引用的文献

1
The potential of myosin and actin in nanobiotechnology.肌球蛋白和肌动蛋白在纳米生物技术中的潜力。
J Cell Sci. 2023 Mar 1;136(5). doi: 10.1242/jcs.261025. Epub 2023 Mar 2.
2
Solving Exact Cover Instances with Molecular-Motor-Powered Network-Based Biocomputation.利用基于分子马达驱动网络的生物计算解决精确覆盖实例
ACS Nanosci Au. 2022 Oct 19;2(5):396-403. doi: 10.1021/acsnanoscienceau.2c00013. Epub 2022 Jun 23.
3
Multistep orthophosphate release tunes actomyosin energy transduction.多步正磷酸盐释放调节肌球蛋白能量转导。
Nat Commun. 2022 Aug 5;13(1):4575. doi: 10.1038/s41467-022-32110-9.
4
Optical control of fast and processive engineered myosins in vitro and in living cells.体外和活细胞中快速和连续运动的工程肌球蛋白的光控。
Nat Chem Biol. 2021 May;17(5):540-548. doi: 10.1038/s41589-021-00740-7. Epub 2021 Feb 18.
5
Synthetic Systems Powered by Biological Molecular Motors.基于生物分子马达的人工合成系统。
Chem Rev. 2020 Jan 8;120(1):288-309. doi: 10.1021/acs.chemrev.9b00249. Epub 2019 Sep 11.
6
Comparative analysis of widely used methods to remove nonfunctional myosin heads for the in vitro motility assay.用于体外运动分析的广泛使用的去除无功能肌球蛋白头部方法的比较分析。
J Muscle Res Cell Motil. 2018 Dec;39(5-6):175-187. doi: 10.1007/s10974-019-09505-1. Epub 2019 Mar 8.
7
Blebbistatin Effects Expose Hidden Secrets in the Force-Generating Cycle of Actin and Myosin.Blebbistatin 效应揭示了肌动球蛋白力产生循环中的隐藏秘密。
Biophys J. 2018 Jul 17;115(2):386-397. doi: 10.1016/j.bpj.2018.05.037.
8
Controlled Surface Silanization for Actin-Myosin Based Nanodevices and Biocompatibility of New Polymer Resists.基于肌动球蛋白的纳米器件的可控表面硅烷化处理及新型聚合物抗蚀剂的生物相容性。
Langmuir. 2018 Jul 31;34(30):8777-8784. doi: 10.1021/acs.langmuir.8b01415. Epub 2018 Jul 18.
9
Acceleration of the sliding movement of actin filaments with the use of a non-motile mutant myosin in in vitro motility assays driven by skeletal muscle heavy meromyosin.在由骨骼肌重酶解肌球蛋白驱动的体外运动分析中,利用非运动性突变肌球蛋白加速肌动蛋白丝的滑动运动。
PLoS One. 2017 Jul 24;12(7):e0181171. doi: 10.1371/journal.pone.0181171. eCollection 2017.
10
Myosin-Induced Gliding Patterns at Varied [MgATP] Unveil a Dynamic Actin Filament.不同[MgATP]浓度下肌球蛋白诱导的滑行模式揭示了动态肌动蛋白丝。
Biophys J. 2016 Oct 4;111(7):1465-1477. doi: 10.1016/j.bpj.2016.08.025.