典型生物分子机器之kinesin

驱动蛋白(kinesin)是细胞中最重要的分子“搬运工”之一。形象地看，它是“两条腿”的步行纳米机器，能利用ATP水解的化学能在微管轨道上产生定向步行，从而运送囊泡。作为自然进化的杰出产物，驱动蛋白在分子结构及相关物理性质方面达到了高度优化，使其能够在热涨落环境中稳定工作，其工作机制、结构设计和优化原理是生物物理学研究的热点。我们对其关键部件neck-linker进行了MD模拟，并建立了简化的马达运动模型，结果表明neck-linker的长度、刚度与马达速度之间存在着匹配关系，意味着驱动马达可能已在速度方面已经达到了进化优化[J. Phys.: Condens. Matter 24 (2012) 035105]. 关于该分子马达的更多细节可参看https://en.wikipedia.org/wiki/Kinesin 。