分子モーターとは何ですか？

分子モーターは、生物の細胞環境内のタンパク質の集合体であり、複雑な折り畳みおよび化学プロセスを通じて、細胞の細胞質内で材料や電荷を輸送したり、DNAやその他の複製を輸送したりするなど、さまざまな目的で機械的運動を行うことができます。化合物。分子運動タンパク質は、筋肉の収縮や、プロペラ駆動型の水泳運動の種類による細菌の動きなどの作用の基本もあります。ほとんどの天然分子モーターは、生物が生命維持のためにエネルギーを生成するために使用するのと同じ基本プロセスから運動のための化学エネルギーを導き出します。化合物アデノシン三リン酸（ATP）の故障と合成により。basic基本レベルの分子モーターでは、巨視的なヒトスケールで電気機械モーターと同じ機能の多くを実行しますが、それらはかなり異なるタイプの環境で動作します。ほとんどの分子運動活動は、熱力によって駆動され、ブラウン運動として知られる近くの分子のランダム運動によって直接影響を受ける液体環境で行われます。この有機環境は、分子運動が機能に依存しているタンパク質の折り畳みと化学反応の複雑な性質とともに、数十年にわたる研究を服用している行動の理解を得ることができました。スケールは、生物学的材料の摂取と、日常のエンジニアリングが馴染みのあるモーターに似た分子モーターを製造することに焦点を当てています。この顕著な例は、1999年に米国のボストン大学のマサチューセッツ州ボストン大学の科学者チームが78の原子で構成されたモーターによって構築されたモーターであり、建設に4年間の作業を行ったことでした。モーターには回転スピンドルがあり、1つの革命を起こすのに数時間かかり、1つの方向のみで回転するように設計されていました。分子モーターは、ATP合成にエネルギー源として依存しており、化学エネルギーを機械的運動に遷移させる基本を理解するための研究プラットフォームとして使用されました。その後、オランダと日本の科学者によって同様の研究が完了しました。炭素を使用して光と熱エネルギーを搭載した合成分子モーターを生産し、2008年の最近の試みは、連続レベルの回転トルクを生成するモーターを作成する方法を開発しました。生物学的には、分子モーターには機能と構造の多様なリストがあります。主要な輸送モーターは、タンパク質ミオシン、キネシン、ダイニンを搭載しており、アクチンは、人間から藻類のように多様な種に見られる筋肉収縮に存在する主要なタンパク質です。これらのタンパク質の機能が2011年の時点でどのように詳細になっているかを研究しているため、ATPのすべての分子で50ナノメートルの分子が消費することが知られています。細胞。キネシンはまた、化学エネルギーを機械的エネルギーに変換するのに50％効率的であり、標準的なガソリンエンジンの可能性よりも15倍のパワーをそのサイズで生成できることも知られています。筋肉の収縮に不可欠であり、ATPシンターゼと呼ばれるATPの形式は、ATPとしてエネルギー貯蔵用のアデノシン二リン酸（ADP）を蓄積するために使用される分子モーターでもあります。おそらく、2011年の時点で発見された最も顕著な天然分子運動は、細菌の動きを駆動するものです。鞭毛の背面にある髪のような投影は、プロペラ駆動の動きで鞭毛スピンと呼ばれる髪のような投影です。