Surface-Controlled Properties of Myosin Studied by Electric Field Modulation
Notice bibliographique
Résumé
The efficiency of dynamic nanodevices using surface-immobilized protein molecular motors, which have been proposed for diagnostics, drug discovery, and biocomputation, critically depends on the ability to precisely control the motion of motor-propelled, individual cytoskeletal filaments transporting cargo to designated locations. The efficiency of these devices also critically depends on the proper function of the propelling motors, which is controlled by their interaction with the surfaces they are immobilized on. Here we use a microfluidic device to study how the motion of the motile elements, i.e., actin filaments propelled by heavy mero-myosin (HMM) motor fragments immobilized on various surfaces, is altered by the application of electrical loads generated by an external electric field with strengths ranging from 0 to 8 kVm(-1). Because the motility is intimately linked to the function of surface-immobilized motors, the study also showed how the adsorption properties of HMM on various surfaces, such as nitrocellulose (NC), trimethylclorosilane (TMCS), poly(methyl methacrylate) (PMMA), poly(tert-butyl methacrylate) (PtBMA), and poly(butyl methacrylate) (PBMA), can be characterized using an external field. It was found that at an electric field of 5 kVm(-1) the force exerted on the filaments is sufficient to overcome the frictionlike resistive force of the inactive motors. It was also found that the effect of assisting electric fields on the relative increase in the sliding velocity was markedly higher for the TMCS-derivatized surface than for all other polymer-based surfaces. An explanation of this behavior, based on the molecular rigidity of the TMCS-on-glass surfaces as opposed to the flexibility of the polymer-based ones, is considered. To this end, the proposed microfluidic device could be used to select appropriate surfaces for future lab-on-a-chip applications as illustrated here for the almost ideal TMCS surface. Furthermore, the proposed methodology can be used to gain fundamental insights into the functioning of protein molecular motors, such as the force exerted by the motors under different operational conditions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».