Cluster models of molecular motors: kinesin and myosin V

 pdf (1874K)  / Annotation

List of references:

  1. Н. А. Кубасова, А. К. Цатурян. Молекулярный механизм работы актин-миозинового мотора в мышце // УБХ. — 2011. — Т. 51. — С. 233–282.
  2. Ю. М. Романовский, А. В. Карговский, А. В. Приезжев, В. П. Трифоненков. Внутриклеточная автоволновая гидродинамика и молекулярные моторы / Труды XII Международной научнотехнической конференции «Оптические методы исследования потоков». — М: Перо, 2013. — С. 1–21. — МЭИ.
  3. Ю. М. Романовский, А. Н. Тихонов. Молекулярные преобразователи энергии живой клетки. Протонная АТФ-синтаза — вращающийся молекулярный мотор // УФН. — 2010. — Т. 180. — С. 931–956.
  4. Ю. М. Романовский, В. П. Трифоненков. Молекулярные моторы: кинезин, миозин V, динеин и стохастическая динамика внутринейронного транспорта / Доклады V Международной конференции «Математическая биология и биоинформатика». — Пущино: ИМПБ РАН, 2014. — С. 211–212. — Лахно В. Д.
  5. А. Н. Тихонов. Молекулярные моторы. II. Молекулярные основы биологической подвижности // Сорос. Обр. ж. — 1999. — Т. 6. — С. 17–24.
  6. Д. С. Чернавский, Ю. И. Хургин, С. Э. Шноль. Об упругих деформациях белка-фермента // Мол. биол. — 1967. — Т. 1. — С. 419–424.
  7. Д. С. Чернавский, Н. М. Чернавская. Белок-машина. Биологические и макромолекулярные конструкции. — М: Янус-К, 1999.
  8. H. Aizawa, Y. Sekine, R. Takemura, et al. Kinesin family in murine central nervous system // J. Cell. Biol. — 1992. — V. 119. — P. 1287–1296. — DOI: 10.1083/jcb.119.5.1287.
  9. J. S. Berg, B. C. Powell, R. E. Cheney. A millennial myosin census // Mol. Biol. Cell. — 2001. — V. 12. — P. 780–794. — DOI: 10.1091/mbc.12.4.780.
  10. G. Cappello, P. Pierobon, C. Symonds, et al. Myosin V stepping mechanism // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2007. — V. 104. — P. 15328–15333. — DOI: 10.1073/pnas.0706653104. — ads: 2007PNAS..10415328C.
  11. L. M. Coluccio. Myosins. A superfamily of molecular motors. — Dordrecht: Springer, 2008.
  12. M. J. T. V. Cope, J. Whisstock, I. Rayment, J. Kendrick-Jones. Conservation within the myosin motor domain: implications for structure and function // Structure. — 1996. — V. 4. — P. 969–987. — DOI: 10.1016/S0969-2126(96)00103-7.
  13. E. M. Craig, H. Linke. Mechanochemical model for myosin V // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2009. — V. 106. — P. 18261–18266. — DOI: 10.1073/pnas.0908192106. — ads: 2009PNAS..10618261C.
  14. E. M. de la Cruz, A. L. Wells, S. S. Rosenfeld, et al. The kinetic mechanism of myosin V // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1999. — V. 96. — P. 13726–13731. — DOI: 10.1073/pnas.96.24.13726. — ads: 1999PNAS...9613726D.
  15. E. Forgacs, S. Cartwright, T. Sakamoto, et al. Kinetics of ADP dissociation from the trail and lead heads of actomyosin V following the power stroke // J. Biol. Chem. — 2008. — V. 283. — P. 766–773. — DOI: 10.1074/jbc.M704313200.
  16. B. J. Foth, M. C. Goedecke, D. Soldati. New insights into myosin evolution and classification // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2006. — V. 103. — P. 3681–3686. — DOI: 10.1073/pnas.0506307103. — ads: 2006PNAS..103.3681F.
  17. S. P. Gross, M. Vershinin, G. T. Shubeita. Cargo transport: two motors are sometimes better than one // Curr. Biol. — 2007. — V. 17. — P. R478–R486. — DOI: 10.1016/j.cub.2007.04.025.
  18. J. A. Hammer, J. R. Sellers. Walking to work: roles for class V myosins as cargo transporters // Nature Rev. Mol. Cell. Biol. — 2011. — V. 13. — P. 13–26. — DOI: 10.1038/nrm3248.
  19. W. O. Hancock. Intracellular transport: kinesins working together // Curr. Biol. — 2008. — V. 18. — P. R715–R717. — DOI: 10.1016/j.cub.2008.07.068.
  20. M. Hinczewski, R. Tehver, D. Thirumalai. Design principles governing the motility of myosin V // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2013. — V. 110. — P. E4059–E4068. — DOI: 10.1073/pnas.1312393110.
  21. N. Hirokawa, Y. Noda, Y. Tanaka, S. Niwa. Kinesin superfamily motor proteins and intracellular transport // Nature Rev. Mol. Cell. Biol. — 2009. — V. 10. — P. 682–696. — DOI: 10.1038/nrm2774.
  22. N. Hirokawa. Cross-linker system between neurofilaments, microtubules and membranous organelles in frog axons revealed by the quick-freeze, deep-etching method // J. Cell. Biol. — 1982. — V. 94. — P. 129–142. — DOI: 10.1083/jcb.94.1.129.
  23. N. Hirokawa, R. Takemura. Molecular motors and mechanisms of directional transport in neurons // Nature Rev. Neurosci. — 2005. — V. 6. — P. 201–214. — DOI: 10.1038/nrn1624.
  24. W. Hwang, M. J. Lang, M. Karplus. Force generation in kinesin hinges on cover-neck bundle formation // Structure. — 2008. — V. 16. — P. 62–71. — DOI: 10.1016/j.str.2007.11.008.
  25. F. Jon Kull, E. P. Sablin, R. Lau, et al. Crystal structure of the kinesin motor domain reveals a structural similarity to myosin // Nature. — 1996. — V. 380. — P. 550–555. — DOI: 10.1038/380550a0. — ads: 1996Natur.380..550J.
  26. A. V. Kargovsky, Y. M. Romanovsky, A. N. Tikhonov. F1-ATPase as an auto-oscillatory system // Biophysics. — 2009. — V. 54. — P. 1–7. — DOI: 10.1134/S0006350909010011.
  27. A. V. Kargovsky, Y. M. Romanovsky, V. P. Trifonenkov, A. V. Trifonenkov. Stochastic dynamics of intraneuronal transport / Materials of international symposium «Biological motility: new facts and hypotheses». — Pushino: ITEB RAS, 2014. — P. 106–108.
  28. S. S. Margossian, S. J. Lowey. Substructure of the myosin molecule. III. Preparation of single-headed derivatives of myosin // J. Mol. Biol. — 1973. — V. 74. — P. 301–311. — DOI: 10.1016/0022-2836(73)90375-6.
  29. S. S. Margossian, S. J. Lowey. Substructure of the myosin molecule. IV. Interactions of myosin and its subfragments with adenosine triphosphate and F-actin // J. Mol. Biol. — 1973. — V. 74. — P. 313–330. — DOI: 10.1016/0022-2836(73)90376-8.
  30. H. Miki, M. Setou, K. Kaneshiro, N. Hirokawa. All kinesin superfamily protein, KIF, genes in mouse and human // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2001. — V. 98. — P. 7004–7011. — DOI: 10.1073/pnas.111145398. — ads: 2001PNAS...98.7004M.
  31. F. Odronitz, M. Kollmar. Drawing the tree of eukaryotic life based on the analysis of 2269 manually annotated myosins from 328 species // Genome Biol. — 2007. — V. 8. — P. R196. — DOI: 10.1186/gb-2007-8-9-r196.
  32. A. Pogrebnaya, Y. Romanovsky, A. Tikhonov. Rotation of ATPase: the stochastic model // Fluct. Noise Lett. — 2005. — V. 5. — P. L217–L224. — DOI: 10.1142/S0219477505002586.
  33. T. J. Purcell, H. L. Sweeney, J. A. Spudich. A force-dependent state controls the coordination of processive myosin V // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2005. — V. 102. — P. 13873–13878. — DOI: 10.1073/pnas.0506441102. — ads: 2005PNAS..10213873P.
  34. S. Rice, A. W. Lin, D. Safer, et al. A structural change in the kinesin motor protein that drives motility // Nature. — 1999. — V. 402. — P. 778–784. — DOI: 10.1038/45483. — ads: 1999Natur.402..778R.
  35. Y. M. Romanovsky, A. V. Kargovsky, W. Ebeling. Models of active brownian motors based on internal oscillations // Eur. Phys. J. ST. — 2013. — V. 222. — P. 2465–2479. — DOI: 10.1140/epjst/e2013-02030-y.
  36. J. L. Rosenbaum, G. B. Witman. Intraflagellar transport // Nature Rev. Mol. Cell Biol. — 2002. — V. 3. — P. 813–825. — DOI: 10.1038/nrm952.
  37. S. S. Rosenfeld, H. L. Sweeney. A model of myosin V processivity // J. Biol. Chem. — 2004. — V. 279. — P. 40100–40111. — DOI: 10.1074/jbc.M402583200. — MathSciNet: MR2141102.
  38. T. Sakamoto, M. R. Webb, E. Forgacs, et al. Direct observation of the mechanochemical coupling in myosin Va during processive movement // Nature. — 2008. — V. 455. — P. 128–132. — DOI: 10.1038/nature07188. — ads: 2008Natur.455..128S.
  39. M. J. Schnitzer, K. Visscher, S. M. Block. Force production by single kinesin motors // Nat. Cell. Biol. — 2000. — V. 2. — P. 718–723. — DOI: 10.1038/35036345.
  40. C. V. Sindelar, K. H. Downing. An atomic-level mechanism for activation of the kinesin molecular motors // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2010. — V. 107. — P. 4111–4116. — DOI: 10.1073/pnas.0911208107. — ads: 2010PNAS..107.4111S.
  41. K. Svoboda, S. M. Block. Biological applications of optical forces // Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. — 1994. — V. 23. — P. 247–285. — DOI: 10.1146/annurev.bb.23.060194.001335.
  42. R. D. Vale. The molecular motor toolbox for intracellular transport // Cell. — 2003. — V. 112. — P. 467–480. — DOI: 10.1016/S0092-8674(03)00111-9.
  43. R. D. Vale, T. S. Reese, M. P. Sheetz. Identification of a novel force-generating protein, kinesin, involved in microtubule-based motility // Cell. — 1985. — V. 42. — P. 39–50. — DOI: 10.1016/S0092-8674(85)80099-4.
  44. C. Veigel, S. Schmitz, F. Wang, J. R. Sellers. Load dependent kinetics of myosin-V can explain its high processivity // Nature Cell. Biol. — 2005. — V. 7. — P. 861–869. — DOI: 10.1038/ncb1287.
  45. C. Veigel, F. Wang, M. L. Bartoo, et al. The gated gait of the precessive molecular motor, myosin V // Nature Cell. Biol. — 2001. — V. 4. — P. 59–65. — DOI: 10.1038/ncb732.
  46. K. Visscher, M. J. Schnitzer, S. M. Block. Single kinesin molecules studied with a molecular force clamp // Nature. — 1999. — V. 400. — P. 184–189. — DOI: 10.1038/22146. — ads: 1999Natur.400..184V.
  47. T. M. Watanabe, A. H. Iwane, H. Tanaka, et al. Mechanical characterization of one-headed myosin-V using optical tweezers // PLoS ONE. — 2010. — V. 5. — P. E12224. — DOI: 10.1371/journal.pone.0012224. — ads: 2010PLoSO...512224W.

Indexed in Scopus

Full-text version of the journal is also available on the web site of the scientific electronic library eLIBRARY.RU

The journal is included in the Russian Science Citation Index

The journal is included in the RSCI

International Interdisciplinary Conference "Mathematics. Computing. Education"