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最近，同济大学蛋白质研究所研究员王春光带领的研究小组，在国际著名学术期刊《Journal of Biological Chemistry》发表题为“New insights into the coupling between microtubule depolymerization and ATP hydrolysis by kinesin-13 protein Kif2C”的研究论文。这项研究对Kinesin-13进行微管解聚的分子机制，进行了阐述。
生物通报道：最近，来自同济大学、法国第十一大学等处的研究人员在国际著名学术期刊《Journal of Biological Chemistry》发表题为“New insights into the coupling between microtubule depolymerization and ATP hydrolysis by kinesin-13 protein Kif2C”的研究论文。这项研究对Kinesin-13进行微管解聚的分子机制，进行了阐述。延伸阅读：浙大女博导连发JBC、PLOS文章。
本文通讯作者是同济大学蛋白质研究所研究员王春光。王春光博士1995年本科毕业于吉林大学，2000年7月在中科院生物物理所获博士学位，2000年至2003年在中科院上海生化所从事博士后研究，2003年至2006年在法国国家科研中心结构酶学和结构生物化学实验室从事博士后研究，2006年至今，任职同济大学研究员、博士生导师、蛋白质研究所副所长。主要研究领域为蛋白质结构与功能，曾在Nature、Nat. Commun、Nat. Struct. Mol. Biol、FEBS J、PNAS、JBC等国际学术期刊发表论文多篇。
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大部分驱动蛋白能利用ATP水解所释放的能量，驱动自身及所携带的货物分子沿微管运动，与细胞内的物质运输有关。Kinesin-13家族成员通过解聚微管而起作用，从而参与了许多微管依赖性活动，包括有丝分裂、神经发育和纤毛发生。特别是，Kinesin-13蛋白对于纠正错误的微管着丝粒附着，发挥举足轻重的作用。因此，它们对于有丝分裂过程中染色体的忠实分离，是很重要的。它们在一些实体肿瘤中的表达上调，使得它们成为抗癌药物的潜在靶标。但是，尽管其潜在的实际意义，但是Kinesin-13进行微管解聚的分子机制，尚不明确。
Kinesin-13的最小功能结构域已经缩小至保守的马达结构域及其N末端短颈区，Kinesin-13的核苷酸循环已基本明确。
在这项研究中，研究人员通过将一个结构模型和Kif2C最小功能结构域的诱发突变相结合，证明了KVD基序——kinesin-13亚家族特有的一个结构元件，在介导Kif2C-ATP与微管结合后的构象变化中，起着重要的作用，这反过来又决定着微管解聚和Kif2C的ATPase活性。
此外，研究人员表明，微管末端的微管蛋白释放，并不需要Kif2C的ATP水解，但是需要Kif2C-ATP与微管末端结合后的构象变化。虽然微管蛋白结合Kif2C的晶体结构，是进一步理解微管解聚作用所必需的，但是Kif2C以及可能所有的kinesin-13亚家族成员，很可能都共有一种类似于能动驱动蛋白的构象变化。这种构象变化，要么是因为其详细的性质，要么是因为特异于kinesin-13s的序列元件，适合于微管解聚。
（生物通：王英）
生物通推荐原文摘要：
New insights into the coupling between microtubule depolymerization and ATP hydrolysis by kinesin-13 protein Kif2C
Abstract: Kinesin-13 proteins depolymerize microtubules in an ATP hydrolysis dependent manner. The coupling between these two activities remains unclear. Here, we first studied the role of the kinesin-13 subfamily specific Loop2 and of the KVD motif at the tip of this loop. Shortening the loop, the Lysine/Glutamate interchange and the additional Val-to-Ser substitution all led to Kif2C mutants with decreased microtubule-stimulated ATPase and impaired depolymerization capability. We rationalized these results based on a structural model of the Kif2C-ATP-tubulin complex derived from the recently determined structures of kinesin-1 bound to tubulin. In this model, upon microtubule binding Kif2C undergoes a conformational change governed in part by the interaction of the KVD motif with the tubulin interdimer interface. Second, we mutated to an Alanine the conserved Glutamate residue of the Switch2 nucleotide binding motif. This mutation blocks motile kinesins in a post-conformational change state and inhibits ATP hydrolysis. This Kif2C mutant still depolymerized microtubules and yielded complexes of one Kif2C with two tubulin heterodimers. These results demonstrate that the structural change of Kif2C-ATP upon binding to microtubule ends is sufficient for tubulin release whereas ATP hydrolysis is not required. Overall our data suggest that the conformation reached by kinesin-13s upon tubulin binding is similar to that of tubulin-bound, ATP-bound, motile kinesins but that this conformation is adapted to microtubule depolymerization.
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