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Steps and fluctuations of Listeria monocytogenes during actin-based motility

机译：基于肌动蛋白的运动过程中单核细胞增生李斯特菌的步骤和波动

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The actin-based motility of the bacterium, Listeria monocyto-genes, is a model system for understanding motile cell functions involving actin polymerization. Although the biochemical and genetic aspects of Listeria motility have been intensely studied, biophysical data are sparse. Here we have used high-resolution laser tracking to follow the trailing ends of Listeria moving in the lamellae of COS7 cells. We found that pauses during motility occur frequently and that episodes of step-like motion often show pauses spaced at about 5.4 nm, which corresponds to the spatial periodicity of F-actin. We occasionally observed smaller steps ( < 3nm), as well as periods of motion with no obvious pauses. Clearly, bacteria do not sense cytoplasmic viscoelasticity because they fluctuate 20 times less than adjacent lipid droplets. Instead, bacteria bind their own actin 'tails', and the anchoring proteins can 'step' along growing filaments within the actin tail. Because positional fluctuations are unusually small, the forces of association and propulsion must be very strong. Our data disprove the brownian ratchet model8 and limit alternative models, such as the 'elastic' brownian ratchet or the 'molecular' ratchet.
机译：细菌单核细胞增生李斯特氏菌的基于肌动蛋白的运动性是用于理解涉及肌动蛋白聚合的运动细胞功能的模型系统。尽管已经对李斯特菌运动性的生化和遗传方面进行了深入研究，但生物物理数据很少。在这里，我们已使用高分辨率激光跟踪跟随李斯特菌的尾端在COS7细胞层中移动。我们发现运动过程中的停顿频繁发生，并且步进式运动的发作通常显示出间隔约为5.4 nm的停顿，这对应于F-肌动蛋白的空间周期性。我们偶尔会观察到较小的步距（<3nm）以及运动周期，没有明显的停顿。显然，细菌不会感觉到细胞质的粘弹性，因为它们的波动比相邻的脂滴小20倍。相反，细菌会结合自己的肌动蛋白“尾巴”，而锚定蛋白可以沿着肌动蛋白尾巴中生长的细丝“步进”。由于位置波动异常小，因此缔合和推进的力量必须非常强大。我们的数据反证了布朗棘轮模型8，并限制了其他模型，例如“弹性”布朗棘轮或“分子”棘轮。

著录项

  • 来源
    《Nature》 |2000年第6807期|p.1026-1029|共4页
  • 作者

    Scot C. Kuo; James L. McGrath;

  • 作者单位
  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 自然科学总论;
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