Published on October 3, 2005 at 8:22 PM
在史无前例的新的研究, Rice 大学的科学家结合了原理,并且实验对理论上第一次预测并且实验验证大,复杂蛋白质的蛋白质折叠的动力。
这个学科研究紧接本周出现于在国家科学院的行动的二份文件。
“研究员在折叠的研究中顺利地结合了计算机塑造和实验结果小的蛋白质的,但是这是大第一个有效组合,多域蛋白质”,斯图尔特纪念教授说研究共同执笔者卡特勒恩 Matthews,自然科学 Wiess 学校的教务长和生化。 “作早期工作在工作成绩要求设立可比较的实验和理论上的数据,并且这个方法卓越地很好运作。 我们盼望其他采用它在他们自己的研究中”。
蛋白质是生物耕马。 在指定时间,在我们的身体的每个细胞包含 10,000 或更多他们。 这些蛋白质中的每一是氨基酸链子串起了端到端象在项链的小珠。 对更长的蛋白质,这个链子可能包含数百氨基酸。
幸亏现代染色体组的,科学家可能使用脱氧核糖核酸解密在蛋白质的氨基酸顺序。 但是认识这个顺序不产生提示向蛋白质的功能,因为功能密切附加塑造,并且每蛋白质在几秒钟自汇编到其典型形状被创建内。
“蛋白质的被折叠的,功能表单是什么确实要紧,并且我们的利息在创建排序一个折叠的模式,蛋白质跟随热力学小路的剧情,当它移动朝平衡”,说共同执笔者塞西莉亚 Clementi,化学诺曼底 Hackerman 威尔士新调查员助理教授。
米研究小组包括 Clementi, Clementi 的研究生 Payel Das, experimentalist 佩妮拉 Wittung-Stafshede,生化和细胞生物学副教授, Matthews 和生化和细胞生物学的研究生 Corey 威尔逊。
“我们知道 misfolded 蛋白质在阿耳茨海默氏的、帕金森的、糖尿病和许多扮演关键字,但是神奇作用其他疾病,因此映射正常途径蛋白质作为 - 和查找也许导致 misfolding - 的离线管道是极为重要的”, Wittung-Stafshede 说。
米的研究在单节显性的乳糖镇压者蛋白质或者 MLAc,大肠埃希氏菌用于的蛋白质的变形被执行了调控运输并且代谢乳糖蛋白质的表达式。 MLAc 包含大约 360 氨基酸。
当科学家知道时包含 100 或少量氨基酸的蛋白质折叠一个非常合作 (全有或全无的) 方式,相信更大的蛋白质通过部分地被折叠的中间结构的形成折叠在结算前到他们的最终状态。
模拟大规模蛋白质折叠为甚而最强大的巨型计算机是太复杂的。 在开发准许学习在计算机、 Clementi 和 Das 上的蛋白质折叠的一个理论上的途径依靠统计力学技术,加强 MLAc 可折叠的一张全部图片根据分子活动的统计近似值。
在这个实验端, Wittung-Stafshede、 Matthews 和威尔逊准备 MLAc 范例并且添加尿素造成他们展开。 这个小组然后注射了水到非常快速这个的解决方法,稀释这个混合物和造成蛋白质折叠。 使用分光学,当他们折叠了,他们获取了蛋白质和紫外极化模式释放的荧光。
“此工作时新商品是直接的,并且非定常模拟数据的定量比较与实验评定的从圆的二向色性和色氨酸荧光”, Das 说。 “在实验和原理之间的非常好的协议说明一个明确定义的 “折叠的途径的”存在,至少大蛋白质的,可以预测在自由能源横向原理框架里。 这是一个非常有争议的问题在蛋白质折叠领域”。
学习共同执笔者也包括的乔凡尼 Fossati,物理和天文助理教授,帮助这个小组分析和解释模拟数据。
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