動(dòng)力蛋白是纖毛中的一種蛋白配位化合物。其具有三磷酸腺酶(atp酶)活性，能分解ATP產(chǎn)生蛋白結(jié)構(gòu)型的變化，從而引起纖毛的運(yùn)動(dòng)。存在于上皮組織的假?gòu)?fù)層纖毛株?duì)钌掀ぶ小Ｈ绾粑拦芮坏膬?nèi)表面有很多纖毛，依賴于動(dòng)力蛋白，這些纖毛能將呼收分泌的黏液及其所黏附的細(xì)菌和灰塵等異物，借纖毛節(jié)律性運(yùn)動(dòng)而排出體外。
dynein
另外動(dòng)力蛋白是細(xì)胞質(zhì)中的一個(gè)大的蛋白質(zhì)復(fù)合體，在有絲分裂中具有復(fù)雜的功能，參與核膜破裂、紡錘體組裝、染色體運(yùn)動(dòng)、紡錘體檢查點(diǎn)失活等。它也在細(xì)胞內(nèi)膜細(xì)胞器（如線粒體，高爾基體）的運(yùn)輸中有重要功能，線粒體主要為細(xì)胞產(chǎn)生能量，而高爾基體則合成蛋白質(zhì)。動(dòng)力蛋白將三磷酸腺苷（atp，細(xì)胞的主要能源）轉(zhuǎn)化為機(jī)械力，這種轉(zhuǎn)化類似于發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車，動(dòng)力蛋白轉(zhuǎn)化機(jī)械能，運(yùn)輸象線粒體這樣大的細(xì)胞器，從而完成各種功能，如產(chǎn)生能量，生產(chǎn)蛋白質(zhì)及維護(hù)細(xì)胞正常。以及在細(xì)胞分裂中，提供了機(jī)械能協(xié)助染色體的分離。
分類
動(dòng)力蛋白可以分為兩類，即細(xì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白和軸絲動(dòng)力蛋白。軸絲動(dòng)力蛋白也被稱為纖毛動(dòng)力蛋白或鞭毛動(dòng)力蛋白。
軸絲動(dòng)力蛋白
重鏈：DNAH1, DNAH2, DNAH3, DNAH5, DNAH6, DNAH7, DNAH8, DNAH9, DNAH10, DNAH11, DNAH12, DNAH13, DNAH14, DNAH17
輕鏈：DNAL1,DNAL4
細(xì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白
重鏈：DYNC1H1, DYNC2H1
中間鏈：DYNC1I1, DYNC1I2
中間輕鏈：DYNC1LI1, DYNC1LI2, DYNC2LI1
輕鏈： DYNLL1, DYNLL2, DYNLRB1, DYNLRB2, DYNLT1, DYNLT3
功能
軸絲動(dòng)力蛋白可以使纖毛和鞭毛滑動(dòng)，軸絲動(dòng)力蛋白只在有纖毛和鞭毛結(jié)構(gòu)的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)。而細(xì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白則在所有的動(dòng)物細(xì)胞和絕大部分植物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)。細(xì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白履行細(xì)胞生存所必須的職能，如物質(zhì)運(yùn)輸和中心體裝配。細(xì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白可以沿著微管進(jìn)行性移動(dòng)，即動(dòng)力蛋白其中一個(gè)桿總是鏈結(jié)在微管上，依靠這種方式，細(xì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白可以持續(xù)移動(dòng)很長(zhǎng)距離而不與微管分離。細(xì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白同樣有助于對(duì)高爾基體和其他細(xì)胞器的定位。它同樣可以幫助內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸。動(dòng)力蛋白也可能參加了染色體的定位與細(xì)胞分裂。動(dòng)力蛋白沿神經(jīng)元軸突運(yùn)輸細(xì)胞器和微管片斷的過程被稱為軸漿運(yùn)輸。
結(jié)構(gòu)
動(dòng)力蛋白是由多較小的亞基組成的復(fù)雜的蛋白質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白與軸絲動(dòng)力蛋白具有一些相同的亞基，也具有一些獨(dú)有的亞基。
細(xì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白
細(xì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白具有150萬(wàn)約翰·道爾頓分子質(zhì)量，包含大約14個(gè)亞基。其中4個(gè)被稱為重鏈，具有52萬(wàn)道爾頓分子質(zhì)量，具有ATP酶活性，因而負(fù)責(zé)沿微管的運(yùn)動(dòng)。細(xì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白還具備2個(gè)12.9萬(wàn)道爾頓的中間鏈，被認(rèn)為是動(dòng)力蛋白用于錨定貨物。目前對(duì)于其他4個(gè)中間鏈和輕鏈的認(rèn)識(shí)較少。
具有有atp酶活性的重鏈構(gòu)成動(dòng)力蛋白球狀"頭"，動(dòng)力蛋白“頭”和細(xì)胞其他部分由兩個(gè)突起物連接。其中一個(gè)突起物為卷曲狀的螺旋狀桿，通過與微管的反復(fù)結(jié)合與分離，使動(dòng)力蛋白在微管上“行走”。另外一個(gè)突出物為延長(zhǎng)尾，結(jié)合至中間鏈和輕鏈上，負(fù)責(zé)運(yùn)輸貨物與動(dòng)力蛋白的連接。重鏈在整個(gè)動(dòng)力蛋白中的輪流活動(dòng)使單個(gè)動(dòng)力蛋白在不脫離微管的情況下長(zhǎng)距離運(yùn)輸貨物。
在真核生物有絲分裂中的動(dòng)力蛋白需要由動(dòng)力蛋白激活蛋白激活。動(dòng)力蛋白激活蛋白可促使動(dòng)力蛋白與運(yùn)輸貨物結(jié)合，也可以調(diào)節(jié)動(dòng)力蛋白的活動(dòng)。
軸絲動(dòng)力蛋白
軸絲動(dòng)力蛋白依據(jù)生物的不同具有一到三個(gè)不等同的重鏈，每一個(gè)重鏈有一個(gè)環(huán)狀馬達(dá)結(jié)構(gòu)域，一個(gè)起跟蹤作用的卷曲微管以及一個(gè)延長(zhǎng)尾來(lái)連接同一軸絲中的其他微管。當(dāng)水解atp時(shí)重鏈馬達(dá)結(jié)構(gòu)域會(huì)經(jīng)歷一個(gè)構(gòu)像變化，因而帶動(dòng)動(dòng)力蛋白以“桿”作為支點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。
歷史
動(dòng)力蛋白在1936年對(duì)纖毛和鞭毛運(yùn)動(dòng)的研究中被首次發(fā)現(xiàn)和命名，20年后，在軸絲動(dòng)力蛋白被發(fā)現(xiàn)之后，細(xì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白也被分離和鑒定。
注釋
1， ^Schroer, T.A. ; Steuer, E.R. ; Sheetz, M.P.. Cytoplasmic dynein is a minus end-directed motor for membranous organelles. Cell. 1989, 56 (6) （英文）.
2， ^Dixit, R. et al.. 科學(xué)雜志/17January2008/Page4/10.1126/science.1152993 Differential Regulation of Dynein and Kinesin Motor Proteins by Tau. Scienceexpress. 2008 （英文）.
3，^ Gerald Karp, Peter Van der Geer. Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiment. Wiley. 2005年: 346-358. ISBN9780471656654（英文）.
4， ^翟中和 王喜忠 丁明孝 細(xì)胞生物學(xué). 北京市: 高教社 2007年. ISBN9787040207668（中文）.
參見
分子馬達(dá)
驅(qū)動(dòng)蛋白
參考資料 >