Kinesin-13 MCAK, which is composed of two identical motor domains, can undergo unbiased one-dimensional diffusion on microtubules. Kinesin-14 Cik1-Kar3, which is composed of a Kar3 motor domain and a Cik1 motor homology domain with no ATPase activity, can move processively toward the minus end of microtubules. Here, we present a model for the diffusion of MCAK homodimer and a model for the processive motion of Cik1-Kar3 heterodimer. Although the two dimeric motors show different domain composition, in the models it is proposed that the two motors use the similar physical mechanism to move processively. With the models, the dynamics of the two dimers is studied analytically. The theoretical results for MCAK reproduce quantitatively the available experimental data about diffusion constant and lifetime of the motor bound to microtubule in different nucleotide states. The theoretical results for Cik1-Kar3 reproduce quantitatively the available experimental data about load dependence of velocity and explain consistently the available experimental data about effects of the exchange and mutation of the motor homology domain on the velocity of the heterodimer. Moreover, predicted results for other aspects of the dynamics of the two dimers are provided.

中文翻译：

---

模拟 kinesin-13 MCAK 和 kinesin-14 Cik1-Kar3 分子马达的过程运动

Kinesin-13 MCAK 由两个相同的运动域组成，可以在微管上进行无偏的一维扩散。Kinesin-14 Cik1-Kar3 由一个 Kar3 运动结构域和一个没有 ATP 酶活性的 Cik1 运动同源结构域组成，可以逐步向微管的负端移动。在这里，我们提出了 MCAK 同源二聚体扩散模型和 Cik1-Kar3 异源二聚体进行性运动的模型。尽管两个二聚体电机显示出不同的域组成，但在模型中建议两个电机使用相似的物理机制进行过程移动。使用这些模型，分析研究了两个二聚体的动力学。MCAK 的理论结果定量地再现了关于扩散常数和电机在不同核苷酸状态下与微管结合的寿命的可用实验数据。Cik1-Kar3 的理论结果定量地再现了关于速度的负载依赖性的可用实验数据，并一致地解释了关于电机同源域的交换和突变对异二聚体速度的影响的可用实验数据。此外，还提供了两个二聚体动力学其他方面的预测结果。Cik1-Kar3 的理论结果定量地再现了关于速度的负载依赖性的可用实验数据，并一致地解释了关于电机同源域的交换和突变对异二聚体速度的影响的可用实验数据。此外，还提供了两个二聚体动力学其他方面的预测结果。Cik1-Kar3 的理论结果定量地再现了关于速度的负载依赖性的可用实验数据，并一致地解释了关于电机同源域的交换和突变对异二聚体速度的影响的可用实验数据。此外，还提供了两个二聚体动力学其他方面的预测结果。