Backsteps induced by nucleotide analogs suggest the front head of kinesin is gated by strain

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

Volumn 103, Issue 21, 2006, Pages 8054-8059

  Guydosh, Nicholas R ^a   Block, Steven M ^a  

^a STANFORD UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

Gating; Motor coordination; Optical tweezers single molecule biophysics; Processivity

Indexed keywords

ADENOSINE TRIPHOSPHATE; ADENYLYLIMIDODIPHOSPHATE; BERYLLIUM; BERYLLIUM FLUORIDE; KINESIN; MOLECULAR MOTOR; NUCLEOTIDE DERIVATIVE; UNCLASSIFIED DRUG;

ACCURACY; ARTICLE; BIOPHYSICS; CATALYSIS; HYDROLYSIS; KINETICS; MECHANOTRANSDUCTION; MICROTUBULE; PRIORITY JOURNAL; REACTION ANALYSIS;

ADENOSINE DIPHOSPHATE; ADENOSINE TRIPHOSPHATE; ANIMALS; BIOPHYSICS; DYNEIN ATPASE; HYDROLYSIS; KINESIN; KINETICS; LOLIGO; MOLECULAR MOTOR PROTEINS; POLYSTYRENES; PROTEIN CONFORMATION; TIME FACTORS;

EID: 33744500985     PISSN: 00278424     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1073/pnas.0600931103     Document Type: Article

References (54)

1. Svoboda, K., Schmidt, C. F., Schnapp, B. J. & Block, S. M. (1993) Nature 365, 721-727.
2. Hackney, D. D. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, 6865-6869.
3. Schnitzer, M. J. & Block, S. M. (1997) Nature 388, 386-390.
4. Hua, W., Young, E. C., Fleming, M. L. & Gelles, J. (1997) Nature 388, 390-393.
5. Kaseda, K., Higuchi, H. & Hirose, K. (2003) Nat. Cell Biol. 5, 1079-1082.
6. Asbury, C. L., Fehr, A. N. & Block, S. M. (2003) Science 302, 2130-2134.
7. Yildiz, A., Tomishige, M., Ville, R. D. & Selvin, P. R. (2004) Science 303, 676-678.
8. Howard, J., Hudspeth, A. J. & Vale, R. D. (1989) Nature 342, 154-158.
9. Block, S. M., Goldstein, L. S. & Schnapp, B. J. (1990) Nature 348, 348-352.
10. Block, S. (1998) Cell 93, 5-8.
11. Tomishige, M. & Vale, R. D. (2000) J. Cell Biol. 151, 1081-1092.
12. Skiniotis, G., Surrey, T., Altmann, S., Gross, H., Song, Y.-H., Mandelkow, E. & Hoenger, A. (2003) EMBO J. 22, 1518-1528.
13. Purcell, T. J., Sweeney, H. L. & Spudich, J. A. (2005) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 13873-13878.
14. Veigel, C., Schmitz, S., Wang, F. & Sellers, J. R. (2005) Nat. Cell Biol. 7, 861-869.
15. Rosenfeld, S. S., Houdusse, A. & Sweeney, H. L. (2005) J. Biol. Chem. 280, 6072-6079.
16. Hackney, D. D., Stock, M. F., Moore, J. & Patterson, R. A. (2003) Biochemistry 42, 12011-12018.
17. Uemura, S., Kawaguchi, K., Yajima, J., Edamatsu, M., Toyoshima, Y. Y. & Ishiwata, S. (2002) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99, 5977-5981.
18. Rosenfeld, S. S., Fordyce, P. M., Jefferson, G. M., King, P. H. & Block, S. M. (2003) J. Biol. Chem. 278, 18550-18556.
19. Klumpp, L. M., Hoenger, A. & Gilbert, S. P. (2004) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 3444-3449.
20. Auerbach, S. D. & Johnson, K. A. (2005) J. Biol. Chem. 280, 37048-37060.
21. Hancock, W. O. & Howard, J. (1999) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 13147-13152.
22. Schief, W. R., Clark, R. H., Crevenna, A. H. & Howard, J. (2004) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 1183-1188.
23. Rice, S., Lin, A. W., Safer, D., Hart, C. L., Naber, N., Carragher, B. O., Cain, S. M., Pechatnikova, E., Wilson-Kubalek, E. M., Whittaker, M., et al. (1999) Nature 402, 778-784.
24. Hackney, D. D. (2005) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 18338-18343.
25. Carter, N. J. & Cross, R. A. (2005) Nature 435, 308-312.
26. Peterman, E. J., Sosa, H., Goldstein, L. S. & Moerner, W. E. (2001) Biophys. J. 81, 2851-2863.
27. Mandelkow, E. & Johnson, K. A. (1998) Trends Biochem. Sci. 23, 429-433.
28. Coureux, P. D., Sweeney, H. L. & Houdusse, A. (2004) EMBO J. 23, 4527-4537.
29. Fisher, A. J., Smith, C. A., Thoden, J. B., Smith, R., Sutoh, K., Holden, H. M. & Rayment, I. (1995) Biochemistry 34, 8960-8972.
30. Gulick, A. M., Bauer, C. B., Thoden, J. B. & Rayment, I. (1997) Biochemistry 36, 11619-11628.
31. Rosenfeld, S. S., Rener, B., Correia, J. J., Mayo, M. S. & Cheung, H. C. (1996) J. Biol. Chem. 271, 9473-9482.
32. Ma, Y. Z. & Taylor, E. W. (1997) J. Biol. Chem. 272, 717-723.
33. Shibuya, H., Kondo, K., Kimura, N. & Maruta, S. (2002) J. Biochem. (Tokyo) 132, 573-579.
34. Vale, R. D., Reese, T. S. & Sheetz, M. P. (1985) Cell 42, 39-50.
35. Romberg, L. & Vale, R. D. (1993) Nature 361, 168-170.
36. Gilbert, S. P., Webb, M. R., Brune, M. & Johnson, K. A. (1995) Nature 373, 671-676.
37. Nitta, R., Kikkawa, M., Okada, Y. & Hirokawa, N. (2004) Science 305, 678-683.
38. Lasek, R. J. & Brady, S. T. (1985) Nature 316, 645-647.
39. Schnapp, B. J., Crise, B., Sheetz, M. P., Reese, T. S. & Khan, S. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 10053-10057.
40. Naber, N., Minehardt, T. J., Rice, S., Chen, X., Grammer, J., Mataska, M., Vale, R. D., Kollman, P. A., Car, R., Yount, R. G., et al. (2003) Science 300, 798-801.
41. Ma, Y. Z. & Taylor, E. W. (1997) J. Biol. Chem. 272, 724-730.
42. Kawaguchi, K. & Ishiwata, S. (2001) Science 291, 667-669.
43. Nishiyama, M., Higuchi, H. & Yanagida, T. (2002) Nat. Cell Biol. 4, 790-797.
44. Asenjo, A. B., Krohn, N. & Sosa, H. (2003) Nat. Struct. Biol. 10, 836-842.
45. Lang, M. J., Asbury, C. L., Shaevitz, J. W. & Block, S. M. (2002) Biophys. J. 83, 491-501.
46. Neuman, K. C. & Block, S. M. (2004) Rev. Sci. Instrum. 75, 2787-2809.
47. Svoboda, K. & Block, S. M. (1994) Cell 77, 773-784.
48. Gilbert, S. P. & Johnson, K. A. (1994) Biochemistry 33, 1951-1960.
49. Ma, Y. Z. & Taylor, E. W. (1995) Biochemistry 34, 13242-13251.
50. Rosenfeld, S. S., Jefferson, G. M. & King, P. H. (2001) J. Biol. Chem. 276, 40167-40174.
51. Block, S. M., Asbury, C. L., Shaevitz, J. W. & Lang, M. J. (2003) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100, 2351-2356.
52. Visscher, K. & Block, S. (1998) Methods Enzymol. 298, 460-489.
53. Kawaguchi, K. & Ishiwata, S. (2001) Cell Motil. Cytoskeleton 49, 41-47.
54. Carter, N. J. & Cross, R. A. (2006) Curr. Opin. Cell Biol. 18, 61-67.