Nøgleforskellen mellem lineære og roterende molekylære motorer er hovedsageligt på basis af bevægelsen af de komplekser, der danner motorproteinet. Mens lineære molekylære motorer viser ensrettet lineær bevægelse blandt komplekser, viser roterende molekylære motorer roterende bevægelser omkring forskellige komplekser, der danner den molekylære motor.
Molekylære motorer er vigtige biomolekyler, der deltager i mange reaktioner, især forbundet med energigenerering i form af adenosintrifosfat (ATP). De spiller en central rolle i bevægelsen eller det mekaniske arbejde. Motorproteiner bruger fri energi fra ATP eller nukleotidtrifosfathydrolyse for at producere en mekanisk kraft. Der er to typer molekylære motorer som lineære molekylære motorer og roterende molekylære motorer. De repræsenterer to driftsformer for motoren.
Hvad er lineære molekylære motorer?
Lineære molekylære motorer spiller en vigtig rolle i kroppens bevægelser og mekaniske arbejde. De kaldes også cytoskeletmotoriske proteiner. Lineære molekylære motorer bevæger sig på en ensrettet måde langs proteinkomplekserne, der danner den molekylære motor. Disse lineære molekylære motorer har evnen til at bruge kemisk energi i form af ATP-hydrolyse, som tillader dem at bevæge sig i et lineært spor. Der er en koblingsreaktion, der norm alt finder sted med en lineær molekylær motor med hensyn til ATP-hydrolyse og bevægelse.
Figur 01: Aktin- og myosinmolekyler
Der er to hovedlineære molekylære motorer. De er aktinmotorer og mikrotubulimotorer. Aktinmotorerne inkluderer myosiner, mens mikrotubulimotorerne inkluderer kinesinerne og dyneinerne. Myosiner tilhører en superfamilie af actin motorproteiner. De er involveret i at omdanne kemisk energi til mekanisk energi, og dermed generere kraft og bevægelse. Kinesiner er en type mikrotubulimotorer, der hovedsageligt deltager i spindeldannelsen under mitose og meiose. De er afgørende for spindeldannelse i mitotisk og meiotisk kromosomadskillelse under celle. I modsætning hertil er dyneiner meget komplekse motormolekyler, der deltager i intracellulære transportmekanismer.
Hvad er roterende molekylære motorer?
Roterende molekylære motorer deltager hovedsageligt i energigenereringen via ATP-syntasekompleks og letter den roterende bevægelse mellem kompleksets komponenter. Det klassiske eksempel på en roterende molekylær motor repræsenterer F0–F1 ATP-syntasefamilien af proteiner. Genereringen af ATP er baseret på den protongradient, der findes på tværs af membranen. Dette katalyserer rotationen af de individuelle underenheder af det motoriske molekylekompleks, hvilket resulterer i ATP-generering.
Figur 02: F0 – F1 ATP Synthase
Yderligere er roterende molekylemotorer også til stede i den bakterielle flagelumstruktur. Den danner basispladen og styrer den bakterielle flagelære bevægelse gennem den roterende molekylære motor.
Hvad er lighederne mellem lineære og roterende molekylære motorer?
- Lineære og roterende motorer er to typer molekylære motorer.
- Disse molekylære motorer er til stede i både eukaryote og prokaryote celler.
- Begge er former for proteinunderenheder, der danner komplekser kendt som motorer.
- I begge typer motorer spiller koblingen af underenhederne en vigtig rolle for dens funktion.
- De er aktive molekyler.
- Begge udnytter energi i form af ATP-hydrolyse eller protonmotorkraft.
- De letter aktiv bevægelse.
- Begge er vigtige i cellernes biokemiske veje.
- Desuden er de vigtige i transportmekanismer.
Hvad er forskellen mellem lineære og roterende molekylære motorer?
Nøgleforskellen mellem lineære og roterende molekylære motorer er den type bevægelse, de viser. Mens lineære molekylære motorer letter ensrettet lineær bevægelse efter ATP-hydrolyse, letter roterende molekylære motorer rotationsbevægelse efter ATP-hydrolyse. Aktinmolekylære motorer og mikrotubulære molekylemotorer er to eksempler på lineære molekylære motorer, mens ATP-syntasemotorer og flagellære motorproteiner er roterende molekylære motorer.
Nedenstående infografik opsummerer forskellen mellem lineære og molekylære motorer.
Oversigt – lineære vs roterende molekylære motorer
Molekylære motorer spiller en vigtig rolle i at formidle biokemiske veje i både prokaryoter og eukaryoter. Der er to hovedtyper af molekylære motorer som lineære molekylære motorer og roterende molekylære motorer. Som navnet antyder, letter lineære molekylære motorer lineær bevægelse mellem de individuelle underenheder af det komplekse motorprotein, hvilket resulterer i lineær ensrettet bevægelse. I modsætning til denne metode til molekylære motorer muliggør rotationsmotorer underenhedernes rotationsbevægelse, hvilket danner motorproteinkomplekset. Forskellen i bevægelse, der således opnås af disse to typer motorer, letter forskellige funktioner i både prokaryoter og eukaryoter. Så dette er opsummeringen af forskellen mellem lineære og roterende molekylære motorer.
