This model does not preclude a “che

This model does not preclude a “chemical gate,” which surely must also exist. Early kinetic experiments (Gilbert et al., 1998 and Hackney, 1994) showed that ADP release of one head was greatly accelerated by ATP binding to the partner head on the microtubule. However, the lack of ADP release in one head may not be simply explained by that head not being able to access the microtubule (Hackney, 2005). In addition, compelling experiments by Guydosh and Block (2006) showed that kinesin must first take a backward step to escape from a block created by the binding of a nonhydrolyzable nucleotide to one of the kinesin heads. The result was interpreted as evidence for strain-regulated nucleotide binding to the front head. However, the Guydosh and Block results can also be interpreted as nucleotide release from the rear head being inhibited, perhaps due to forward pointing position of the neck linker (Mori et al., 2007).

A chemical gate of kinesin could operate in concert with strain-dependent dissociation of the rear head from neck linker docking. However, a rear head detachment mechanism that is promoted by neck linking docking (depicted in Figure 7) cannot operate with a chemical gate in which the front head cannot bind ATP until the rear head detaches. Further experiments will be needed to determine definitively which mechanism is operational in a walking kinesin motor. Another point that remains to be addressed is whether strain-dependent release operates at very low ATP concentrations. Our experiments show that external strain can increase the velocities of extended and WT kinesin at subsaturating ATP concentrations. Recent work by Mori et al. (2007) demonstrates a “one-head-bound” state of kinesin at low ATP concentrations, with the weak binding head positioned behind the strongly bound head. The rear head may still bind weakly to microtubules and be subject to complete detachment by force. Thus, it is possible that the force-induced velocity increase at low ATP concentrations occurs by either promoting rear head release or preventing reattachment of the detached head to the rear tubulin-binding site. Further insight into chemical gating also might be gained by understanding how ATP turnover becomes uncoupled from mechanical stepping in the extended kinesins. Such uncoupling might arise from ADP/ATP exchange in the rear head without its associated forward movement due to its “relaxed” neck linker. However, other mechanisms also could account for uncoupling, and new assays will be needed to probe the chemical cycle of kinesin at a single-molecule level.

The Role of the Neck Linker in Kinesin Stepping

Rice et al. (1999) originally proposed that ATP-induced neck linker docking in the front kinesin head triggers the 16 nm displacement of the rear head. However, a criticism of the neck linker theory is whether the docking of this small peptide to the catalytic core provides sufficient energy to power kinesin movement under load (Rice et al., 2003 and Schief and Howard, 2001), although recent computational modeling suggests that additional energy may be derived through an interaction between the kinesin N-terminal peptide interacting with C-terminal neck linker in the ATP state (Hwang et al., 2008). Here, we show that kinesin without its neck linker will still walk processively if a “bias” is provided by an optical trap. This result reveals that, in the absence of a mechanical element, the motor domain responds to tension by releasing and rebinding to the microtubule. This result also implies that a key function of the neck linker and its ATP-driven conformational change is to provide a directional force that releases and biases the motor domain (which the trap can mimic in the 19P-NL experiment). As described above, a very small force may be needed to detach the rear head and bias its movement forward, whereas most of the energy needed to move kinesin forward against a 5–6 pN backward load would be derived from the subsequent reformation of tight kinesin-microtubule-binding interaction, which locks the step in place.

結果 (中文) 1:

这种模式不排除“化学门，”这肯定也必须存在。早期的动力学实验（Gilbert等人，1998年和哈克尼，1994年）显示，ADP发布的一个头大大加快ATP结合微伙伴磁头。然而，缺乏ADP发布一个头可能无法被简单地解释为，头不能够访问微（哈克尼，2005年）。此外，令人信服的实验由guydosh和块（2006）表明，驱动蛋白必须首先采取倒退逃脱从一个块的非水解核苷酸的结合创建的一个动蛋白头。结果被解释为证据应变核苷酸结合调节的前排头部。然而，
一种化学栅极驱动蛋白可以在演唱会与核苷酸释放，也可以解释为guydosh和块从后排头部受到抑制，可能是由于转发指向位置的颈部连接器（森等人，2007）。应变依赖分离的后排头部，颈部连接器对接。然而，后头部脱离促进的机制，通过颈部连接，对接（图7所示）不能操作中，前头部不能与ATP结合，直到在后头部分开用化学栅极。将需要进一步的实验，以确定确切的机制是在行走驱动蛋白马达运作。问题仍有待解决的另一点，是依赖于应变释放是否工作在非常低的ATP浓度。我们的实验表明，外部的压力可以在亚饱和ATP浓度增加的速度的扩展和重量驱动蛋白。家蚕等人最近的工作。 （2007）展示了一个“单头绑定”状态，驱动蛋白在ATP浓度低，后方强烈约束头的弱绑定头部。后排头部仍弱绑定微管，并须待完成支队力。因此，它是可能的atp的在低浓度的力引起的速度增加或者促进后头部释放或防止再附着到后的微管蛋白结合位点的分离的头发生。也可能获得进一步洞察化学门控了解ATP营业额变成耦合从扩展驱动蛋白的机械步进。可能会出现这样的解偶联没有相关的向前运动，由于其“宽松”的颈部连接器从ADP / ATP交流的后排头部。然而，其他的机制也可以解释解偶联，和新的分析方法，将需要探测动蛋白的化学周期在单分子水平。

颈部链接器的作用在驱动蛋白步进

大米等。 （1999）最初提出，ATP诱发颈连接器对接在前面动蛋白头触发16纳米位移的后排头部。然而，颈部连接器理论的批评是这个小肽的催化核心对接是否提供了足够的能量，功率下驱动​​蛋白运动负荷（大米等，2003年和schief和霍华德，2001年），虽然最近的计算模型表明，额外的能量可能来自通过驱动蛋白N-端肽与C-末端脖子在ATP状态（Hwang等人，2008）连接器交互之间的相互作用。在这里，我们表明，驱动蛋白没有它的脖子连接器仍然会走processively如果一个“偏见”是由光学陷阱。这个结果揭示，马达结构域响应的机械元件的情况下，通过释放并重新绑定到微管紧张。这个结果也意味着，颈部连接器和ATP驱动的构象变化的一个重要功能是提供了一个定向力的发布和偏见，马达域（的的陷阱可以模仿的19P-NL实验中的）。如上所述可能需要一个非常小的力量分离后排头部和偏置向前移动，而最需要的能量驱动蛋白向前移动针对5-6 PN落后负荷将来自紧动蛋白微管结合随后的改革互动，这锁一步到位。

結果 (中文) 2:

该模型并不排除“化学门，“这肯定也存在。早期的动力学实验（Gilbert等人。，1998，出租，1994）表明，一头ADP释放大大加快了ATP结合合作伙伴的头对微管。然而，在一头释放ADP缺乏可能不会简单地，头不能够访问的解释（Hackney微管，2005。此外，通过guydosh块引人注目的实验（2006）表明，驱动蛋白必须首先采取逃避的水解的核苷酸的结合创造了一个驱动蛋白块倒退一步头。结果被解释为应变调节核苷酸结合到前端的证据。不过，guydosh和块的结果也可以被解释为从后面的头被抑制核苷酸的释放，可能是由于向前的位置的颈部连接（森等人。，2007）。

驱动蛋白化学门可以在演唱会与后面的头应变依赖性解离从颈部连接器对接。不过，一头后部脱离机制，通过颈部连接对接促进（图7所示）不能使用化学门的前端无法绑定ATP直到头后部脱离。将需要进一步的实验来确定明确的机制在行走马达操作。另外一点要强调的是应变依赖性释放工作在非常低的ATP浓度。我们的实验表明，外部应变能增加扩展和WT驱动蛋白在亚饱和浓度ATP的速度。森等人最近的工作。（2007）演示了一个“一头”限制在低浓度ATP驱动蛋白状态，与弱结合头定位在强结合的头。后面的头仍可能阻止微管和受力完全脱离。因此，它是可能的，在低浓度ATP的力引起的增加速度时，通过推动后盖释放或防止分离的头连接到后方的微管蛋白结合位点。进一步了解化学门控也可能获得通过了解ATP营业额为步进机械在扩展的驱动蛋白解耦。这种解偶联可能会出现在头后部的ADP / ATP交换没有相关的向前运动，由于其“放松”的颈部连接。然而，其他机制也可以解释为解偶联，和新的检测方法，将需要在单分子水平上的驱动蛋白化学循环探针。

作用的颈部连接的步进
驱动蛋白
大米等。（1999）最初提出，ATP诱导颈连接在前面的驱动蛋白头对接触发后的头16 nm的位移。不过，的颈部连接理论的批评是这种小肽的对接的催化核心提供足够的能量，在负载功率驱动蛋白运动（水稻等人。，2003、恶作剧和霍华德，2001），虽然最近的计算模型表明，额外的能量可以通过驱动蛋白的N-末端肽在C-末端颈连接相互作用的ATP状态之间的相互作用推导（Hwang等人。，2008）。在这里，我们表明，驱动蛋白的颈部不连接仍然走processively的如果一个“偏见”是由一个光学陷阱设置。这一结果表明，在没有机械元件，电机域响应通过释放并重新绑定到微管张力。这个结果也意味着，脖子上的连接器和ATP驱动的构象变化的一个重要功能是提供一个定向力释放和偏见的马达结构域（这陷阱可以模仿在19p-nl实验）。如上面所描述的，一个很小的力可以脱离所需的向前运动的头部和尾部的偏见，而需要移动了5–驱动蛋白在6 PN反向负荷的大部分能量将来自紧驱动蛋白微管结合相互作用以后的改革，它锁定到位的步骤。

結果 (中文) 3:

这种模型并不排除"化学的门，"当然还必须存在。早期的动力学实验 (Gilbert et al.，1998年和哈克尼，1994年) 表明 ADP 释放的一个头大大加快了由 ATP 绑定到的伙伴头上微管。然而，缺乏 ADP 释放的一个头的不只是的原因可能是不能够访问微管 （Hackney，那头2005 年）.此外，令人信服的实验由 Guydosh 和块 （2006 年） 显示该驱动蛋白必须首先采取后退了一步逃出由绑定到驱动蛋白元首之一 nonhydrolyzable 核苷酸的创建一个块。结果被解释作为应变调控核苷酸绑定到前面头的证据。然而，Guydosh 和块结果也可以被解释为核苷酸释放从后脑被抑制，或许由于向前指着脖子上链接器 （森喜朗 et，2007年) 的位置.

驱动蛋白化学门可以操作与应变依赖离解后方头从颈部链接器对接的音乐会。然而，由颈部链接对接 （如图 7 所示) 促进后方头脱离机制将在其中前面头不能绑定 ATP 直到头分离的后方有化学门不能操作。将需要进一步的实验来最终确定哪种机制是在行走的驱动蛋白电机业务。仍有待解决的另一个点是是否依赖应变的释放操作 ATP 浓度非常低。我们的实验显示，外部应变可以增加的速度扩展和 WT 驱动蛋白在 subsaturating 三磷酸腺苷的浓度。最近的工作由森喜朗 et （2007 年） 演示驱动蛋白在低三磷酸腺苷浓度，"一个头绑定"的状态与弱者约束力强绑定头后面放置的头。后方的头可能仍然微弱地绑定到微管，并应由部队完全脱离。因此，它是可能在低三磷酸腺苷浓度的诱导力速度增加发生通过促进后排头部释放或防止分离头的附着到后方的微管蛋白-绑定站点。进一步深入了解化学门控也可能会获得通过了解如何 ATP 营业额成为从机械步进在扩展的驱动蛋白被拆。这种拆可能会从 ADP/ATP 交换的后方头不及其关联的向前移动，由于其"放松"颈部链接器的情况下出现。然而，其他机制也可以考虑为拆，将需要新化验，以探讨化学循环的驱动蛋白在单分子水平。

颈部链接器在步进驱动蛋白的作用

水稻 et (1999 年) 最初提议在前台驱动蛋白头触发器中对接的后方头 16 毫微米位移的 ATP 诱导的脖子链接器。然而，颈部链接器理论批评是是否停靠这小分子多肽到催化核心提供了足够的能量，到下负载 （水稻 et al.，2003年和 Schief 和霍华德，2001年），电源驱动蛋白运动虽然最近的模拟计算表明可通过与 ATP 状态 (Hwang et，2008年） 中的 C 终端颈部链接器进行交互的 N-末端驱动蛋白肽之间的互动派生其他能源。在这里，我们显示该驱动蛋白无其颈部链接器将仍然走 processively 是否一种"偏见"由光的陷阱。这一结果表明，在没有机械元素的情况下，电机域通过释放和重新绑定到微管响应的紧张。这一结果还意味着颈部链接器和其 ATP 驱动的构象变化的一个关键职能是提供一种定向的力量，释放和偏见的电机域 (陷阱可以模仿 19 P-NL 实验中）。按照上面的说明很小的推力可能需要分离的后方头和偏前进，它的运动而移动驱动蛋白向前对 5 – 6 pN 落后负载所需的能源大部分将来自紧驱动蛋白-微管结合互动，锁一步到位的后续改革.