Published on October 3, 2005 at 8:22 PM
在史無前例的新的研究, Rice 大學的科學家結合了原理,并且實驗對理論上第一次預測并且實驗驗證大,複雜蛋白質的蛋白質摺疊的動力。
這個學科研究緊接本週出現於在國家科學院的行動的二份文件。
「研究員在摺疊的研究中順利地結合了計算機塑造和實驗結果小的蛋白質的,但是這是大第一個有效組合,多域蛋白質」,斯圖爾特紀念教授說研究共同執筆者卡特勒恩 Matthews,自然科學 Wiess 學校的教務長和生化。 「作早期工作在工作成績要求設立可比較的實驗和理論上的數據,并且這個方法卓越地很好運作。 我們盼望其他採用它在他們自己的研究中」。
蛋白質是生物耕馬。 在指定時間,在我們的身體的每個細胞包含 10,000 或更多他們。 這些蛋白質中的每一是氨基酸鏈子串起了端到端像在項鏈的小珠。 对更長的蛋白質,這個鏈子可能包含數百氨基酸。
幸虧現代染色體組的,科學家可能使用脫氧核糖核酸解密在蛋白質的氨基酸順序。 但是認識這個順序不產生提示向蛋白質的功能,因為功能密切附加塑造,并且每蛋白質在幾秒鐘自彙編到其典型形狀被創建內。
「蛋白質的被摺疊的,功能表單是什麼確實要緊,并且我們的利息在創建排序一個摺疊的模式,蛋白質跟隨熱力學小路的劇情,當它移動朝平衡」,說共同執筆者塞西莉亞 Clementi,化學諾曼底 Hackerman 威爾士新調查員助理教授。
米研究小組包括 Clementi, Clementi 的研究生 Payel Das, experimentalist 佩妮拉 Wittung-Stafshede,生化和細胞生物學副教授, Matthews 和生化和細胞生物學的研究生 Corey 威爾遜。
「我們知道 misfolded 蛋白質在阿耳茨海默氏的、帕金森的、糖尿病和許多扮演關鍵字,但是神奇作用其他疾病,因此映射正常途徑蛋白質作為 - 和查找也許導致 misfolding - 的離線管道是極為重要的」, Wittung-Stafshede 說。
米的研究在單節顯性的乳糖鎮壓者蛋白質或者 MLAc,大腸埃希氏菌用於的蛋白質的變形被執行了調控運輸并且代謝乳糖蛋白質的表達式。 MLAc 包含大約 360 氨基酸。
當科學家知道時包含 100 或少量氨基酸的蛋白質摺疊一個非常合作 (全有或全無的) 方式,相信更大的蛋白質通過部分地被摺疊的中間結構的形成摺疊在結算前到他們的最終狀態。
模擬大規模蛋白質摺疊為甚而最強大的巨型計算機是太複雜的。 在開發准許學習在計算機、 Clementi 和 Das 上的蛋白質摺疊的一個理論上的途徑依靠統計力學技術,加強 MLAc 可摺疊的一張全部圖片根據分子活動的統計近似值。
在這個實驗端, Wittung-Stafshede、 Matthews 和威爾遜準備 MLAc 範例并且添加尿素造成他們展開。 這個小組然後注射了水到非常快速這個的解決方法,稀釋這個混合物和造成蛋白質摺疊。 使用分光學,當他們摺疊了,他們獲取了蛋白質和紫外極化模式釋放的熒光。
「此工作時新商品是直接的,并且非定常模擬數據的定量比較與實驗評定的從圓的二向色性和色氨酸熒光」, Das 說。 「在實驗和原理之間的非常好的協議說明一個明確定義的 「摺疊的途徑的」存在,至少大蛋白質的,可以預測在自由能源橫向原理框架裡。 這是一個非常有爭議的問題在蛋白質摺疊領域」。
學習共同執筆者也包括的喬凡尼 Fossati,物理和天文助理教授,幫助這個小組分析和解釋模擬數據。
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