An artificial motor protein that walks along a DNA track
Notice bibliographique
Résumé
Summary Paragraph Molecular motors are fundamental to life 1–6 because of their ability to convert chemical energy into mechanical work, an ability that is conferred by the chemical and structural complexity of their constituent proteins. Scientists have long sought to create artificial protein motors that may reveal insights into how biological motors function. While artificial molecular motors based on small molecules 7 and DNA 8,9 have been developed, creating an artificial motor protein has remained an elusive goal in synthetic biology 10 . Here we demonstrate the realization of an artificial protein motor called Tumbleweed (TW) that walks directionally along a DNA track under external control. TW consists of three legs, each with a ligand-gated DNA-binding domain that enables selective interaction with specific sites along a DNA track 11 . Using single-molecule fluorescence assays and a programmable microfluidic device, we show that TW steps directionally along a designed DNA track in response to a defined sequence of ligand inputs. We built our TW molecular walker using a modular approach, combining existing proteins with known properties to achieve emergent motor function, similar to how Nature evolves new proteins. Our design strategy thus offers a a platform for engineering advanced and dynamic protein functionality. Our demonstration of TW walking represents a step toward developing fully autonomous protein motors and opens new avenues for uncovering and leveraging the principles by which biological motors transduce chemical energy into motion.
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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 | 0,001 | 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 ».