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遭受疾病的患者一样各种各样象乙型糖尿病,阿耳茨海默氏的,帕金森的有一件事情共同兴趣

Published on October 5, 2004 at 8:58 PM · No Comments

遭受疾病的患者一样各种各样象乙型糖尿病、阿耳茨海默氏的、帕金森的和数十个一点知道的病有一件事情共同兴趣: 他们遭受淀粉质食物大组合,被创建的组织,当数亿 misfolded 蛋白质同心协力并且形成这个机体不可能独自地摆脱的质量时。

医生不了解淀粉质食物是否导致疾病或结果从它,但是这个情况他们是存在非常影响百万人点的不同的疾病对需要对对蛋白质折叠的基本的过程的被改进的了解,其中一最复杂和最少了解所有生物现象。

研究出现于分子生物学日记帐的 10月 8日问题,描述可能帮助科学家预测的一个新的技术哪些蛋白质是倾向的 misfold,并且在什么点这个折叠的进程可能划分。 这个研究可能支持工作成绩查找介入淀粉质食物的疾病的原因,并且它可能证明有用为学习蛋白质的研究员介入在更加象癌症和心脏病的流行疾病。

“我们知道,即然多数疾病在二种方式之一中介入出错的蛋白质”,说线索研究员塞西莉亚 Clementi,在 Rice 大学的化学助理教授。 因为他们折叠到错误的形状, “在第一,蛋白质不要正确地发挥作用。 这是我们在镰刀细胞贫血症看到的事,例如,由于造成氨基酸顺序不正确地被综合的基因缺点。

“蛋白质出错的第二个方式是通过根本不折叠,是什么我们在介入淀粉质食物的疾病查找。 在这些情况下, misfolded 蛋白质一起聚集到宏观综合”。

生活的所有基本的功能由蛋白质执行,并且在的脱氧核糖核酸我们的每一个细胞包含我们需要的所有蛋白质的图纸。 每蛋白质有典型形状,并且它在不到第二内很快折叠自己到该形状 - 一般,在它做后。 要执行他们的任务,蛋白质互相配合,束缚与有些分子,劈开其他到部分并且一起熔化其他分子。

因为蛋白质的功能经常根据特定化工交往 - 酵素,例如,是做或打乱在其他分子的化学键 - 的蛋白质必须如此对齐蛋白质的各自的原子,如果他们是适当发挥作用。 结果,有蛋白质的形状和其功能之间的一个直接关系。

淀粉质食物的研究由这个情况复杂化非常少量蛋白质形状知道,蛋白质折叠的技工是奥秘,并且蛋白质折叠是难以置信地复杂的; 甚而最快速的巨型计算机在这个世界上将需要数十年模拟进行的所有化工交往,当唯一蛋白质折叠自己到其典型形状。

尽管此奥秘和复杂, Clementi 和同事相信他们创建将帮助科学家预测的一个统计方法哪些蛋白质是倾向的 misfold。

“在设计蛋白质折叠的一个计算机模型,您不可能采取一切,因为有许多变量”,说 Vijay Pande,助理教授化学和在 Folding@Home 分配计算项目的斯坦福大学和创建者的结构上的生物。 “通过设计保留蛋白质动力重要实际和化工功能的简化的模型, Clementi 的小组取得在是高度免费的对详细模拟我们通过 Folding@Home 创建的定量预测的非常好的进展 - 请从事”。

基本的热力学指明蛋白质折叠的整个过程能被看到作为展开的蛋白质的系统的级数到其最低的可能的热力势状态。 要识别蛋白质是否是 misfolding 的一名候选人, Clementi 构想在原理之间的动态互相作用,并且 - 当其中每一通知其他,当实验被执行 - 修建配置文件的实验能态蛋白质通过继续进行,当它折叠时。

当此能源配置文件在一个多维图形时被密谋, Clementi 和她的同事学习象山脉的图象,寻找蛋白质是很可能变得转变话题的低谷 - 减少的能态,在它可能完成折叠到其适当的形状前。

最终, Clementi 希望这个技术将被精炼并且用于编目在特定疾病已经被牵连了蛋白质的折叠的能源。 她相信配置文件可能提供新的提示向蛋白质是药方的好候选人的医生和药物公司。

Clementi 合著了与研究生西尔维纳 Matysiak 的最新的研究。 Clementi 的组的其他二名研究生、 Payel Das 和 Alexei Tcherniak 和本科生 Yoav Kallus,与 Clementi 和 Matysiak 一起使用测试和改进实际应用的技术。

这个研究由国家科学基金会、威尔士基础和得克萨斯先进技术程序赞助。

http://www.rice.edu