Klíčový rozdíl mezi lineárními a rotačními molekulárními motory je především na základě pohybu komplexů, které tvoří motorový protein. Zatímco lineární molekulární motory vykazují jednosměrný lineární pohyb mezi komplexy, rotační molekulární motory vykazují rotační pohyby kolem různých komplexů tvořících molekulární motor.
Molekulární motory jsou důležité biomolekuly, které se účastní mnoha reakcí, zejména spojených s tvorbou energie ve smyslu adenosintrifosfátu (ATP). Hrají stěžejní roli v pohybu nebo mechanické práci. Motorické proteiny využívají volnou energii z hydrolýzy ATP nebo nukleotid trifosfátu, aby vytvořily mechanickou sílu. Existují dva typy molekulárních motorů jako lineární molekulární motory a rotační molekulární motory. Představují dva režimy provozu motoru.
Co jsou lineární molekulární motory?
Lineární molekulární motory hrají důležitou roli v pohybu a mechanické práci těla. Říká se jim také cytoskeletální motorické proteiny. Lineární molekulární motory se pohybují jednosměrně podél proteinových komplexů, které tvoří molekulární motor. Tyto lineární molekulární motory mají schopnost využívat chemickou energii ve formě hydrolýzy ATP, což jim umožňuje pohybovat se v lineární dráze. Existuje vazebná reakce, která obvykle probíhá s lineárním molekulárním motorem ve smyslu hydrolýzy a pohybu ATP.
Obrázek 01: Molekuly aktinu a myosinu
Existují dva hlavní lineární molekulární motory. Jsou to aktinové motory a mikrotubulové motory. Aktinové motory zahrnují myosiny, zatímco mikrotubulové motory zahrnují kinesiny a dyneiny. Myosiny patří do nadrodiny aktinových motorických proteinů. Podílejí se na přeměně chemické energie na mechanickou energii, čímž generují sílu a pohyb. Kinesiny jsou typem mikrotubulových motorů, které se podílejí hlavně na tvorbě vřeténka během mitózy a meiózy. Jsou životně důležité pro tvorbu vřeténka při mitotické a meiotické separaci chromozomů během buňky. Naproti tomu dyneiny jsou mnohem komplexní motorické molekuly, které se účastní mechanismů intracelulárního transportu.
Co jsou rotační molekulární motory?
Rotační molekulární motory se podílejí především na výrobě energie prostřednictvím komplexu ATP syntázy a usnadňují rotační pohyb mezi složkami komplexu. Klasický příklad rotačního molekulárního motoru představuje rodinu proteinů F0–F1 ATP syntázy. Tvorba ATP je založena na protonovém gradientu, který existuje přes membránu. To katalyzuje rotaci jednotlivých podjednotek komplexu motorických molekul, což má za následek tvorbu ATP.
Obrázek 02: F0 – F1 ATP syntáza
Ve struktuře bakteriálního bičíku jsou navíc přítomny rotační molekulární motory. Tvoří základní desku a řídí bakteriální bičíkový pohyb prostřednictvím rotačního molekulárního motoru.
Jaké jsou podobnosti mezi lineárními a rotačními molekulárními motory?
- Lineární a rotační motory jsou dva typy molekulárních motorů.
- Tyto molekulární motory jsou přítomny v eukaryotických i prokaryotických buňkách.
- Oba jsou formy proteinových podjednotek tvořících komplexy známé jako motory.
- U obou typů motorů hraje v jejich funkci důležitou roli spojení podjednotek.
- Jsou to aktivní molekuly.
- Oba využívají energii ve formě hydrolýzy ATP nebo protonové hybné síly.
- Usnadňují aktivní pohyb.
- Obojí je důležité v biochemických drahách buněk.
- Navíc jsou důležité v transportních mechanismech.
Jaký je rozdíl mezi lineárními a rotačními molekulárními motory?
Klíčovým rozdílem mezi lineárními a rotačními molekulárními motory je typ pohybu, který vykazují. Zatímco lineární molekulární motory usnadňují jednosměrný lineární pohyb po hydrolýze ATP, rotační molekulární motory usnadňují rotační pohyb po hydrolýze ATP. Aktinové molekulární motory a mikrotubulové molekulové motory jsou dva příklady lineárních molekulárních motorů, zatímco ATP syntázové motory a bičíkové motorové proteiny jsou rotační molekulární motory.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi lineárními a molekulárními motory.
Shrnutí – Lineární vs rotační molekulární motory
Molekulární motory hrají důležitou roli při zprostředkování biochemických drah u prokaryot i eukaryot. Existují dva hlavní typy molekulárních motorů jako lineární molekulární motory a rotační molekulární motory. Jak již název napovídá, lineární molekulární motory usnadňují lineární pohyb mezi jednotlivými podjednotkami komplexního motorického proteinu, což vede k lineárnímu jednosměrnému pohybu. Na rozdíl od této metody molekulárních motorů umožňují rotační motory rotační pohyb podjednotek, které tvoří motorický proteinový komplex. Rozdíl v pohybu takto dosažený těmito dvěma typy motorů usnadňuje různé funkce u prokaryot i eukaryot. Toto je shrnutí rozdílu mezi lineárními a rotačními molekulárními motory.
