Первый раз наблюдающ в реальном масштабе времени молекулярным взаимодействием внутри рибосома

Рибосома вид фабрики для протеина в клетке, и как таковой длиной основная цель для открытия снадобья. Теперь, научно-технический прогресс командой на Коллеже Weill Корнелла Медицинском poised для того чтобы революционизировать исследование в поле.

Для the first time, научные работники начинали середины наблюдать на молекулярном уровне, в реальном масштабе времени кино ключевых структурных процессов в пределах опоры рибосомы синтез протеина. Они могли сделать его в образе который someday прибавлять на скрининг романных снадобиь которые блокируют рибосому или для улучшения существующих антибиотиков которые иногда токсические.

«Это действительно доказательств--принцип что мы понадеялись что мы смогло достигнуть -- что мы можем сделать эти типы измерений в образе очень робастных и высок-объём,» говорит Др. Скотта Blanchard автора изучения старший, ассистента профессора физиологии и биофизики на Коллеже Weill Корнелла Медицинском.

Его команда опубликовала их заключения в Молекулярной Клетке.

Рибосома домашняя до около 60 различных молекул. Эти молекулы работают совместно в сложных путях, используя инструкции найденные, что в РИБОНУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЕ сбивали вне протеины что клеткам нужно жить и расти.

В мире развития снадобья, трудно переоценить важность рибосомы -- например, больше чем половина сегодняшних антибиотиков пристреливают эту ключевую клетчатую машину.

«Генетические инструкции к рибосоме в форме РИБОНУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ посыльного,» объясняют Др. Blanchard. «Процесс переводить те инструкции mRNA в протеины включает выбор рибосомой вызванных молекул РИБОНУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ РИБОНУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТОЙ перехода (tRNA).»

Этот процесс выбора определяя фактор соединяя последовательности гена с их протеинами конечного продукта.

Однако, на леты, много из чего научные работники знают о ribosomal деятельности -- и как снадобья могли повлиять на его -- догадки, в виду того что почти невозможно осмотреть молекулярную деятельность внутри эта малюсенькая структура из первых рук.

Но работа Др. Blanchard's производила прорыв: самый современный технология в микроскопии вызвала Перекачку Энергии Резонанса Флуоресцирования одиночн-молекулы (smFRET) которая использует общепринятые технологии в всем новом путе.

«Используя этот метод, мы могл собрать фотоны света приходя от много одиночных молекул одновременно,» он объясняем. «Эт информационные доклады на расположении биомолекулы, своем взаимодействии с другими молекулами и малюсеньких движениях самих внутри молекула. Перед этой технологией, исследования молекулярных процессов были как пробовать к давати в численном выражении как автомобили работали путем наблюдать движение на скоростном шоссе от спутникового максимума вверх в космосе. Теперь, он если мы могл к способному для того чтобы проверить индивидуальные автомобили сразу. В действительности, оба важны но иметь эту новую перспективу должен пойти длинний путь к улучшать наше вникание как эти машины работают.»

Наблюдать одной молекулой одновременно отлично, конечно, только эффективное открытие снадобья требует быстрого анализа сотни или даже тысяч смесей в путе «высок-объём».

В их самом последнем исследовании, команда Др. Blanchard's использовала smFRET для того чтобы отслеживать движения sub-нанометра в положениях tRNA глубоко внутри рибосома (которая изменение расстояния около 100 millionths дюйма).

«Мы наблюдали 3 дискретными конфигурациями tRNA внутри рибосома которая interconvert на timescale 100 миллисекунд, включая промежуточную «гибридную» конфигурацию которой никто всегда имело доказательство перед,» исследователь говорит.

Способность научных работников сделать почти в реальном масштабе времени измерения как структура рибосомы изменяет во время функции может быть выполнением изучения самым большим.

«Не только можете вы сделать восхитительно чувствительные измерения на структуре над временем, вас рибосомы можете также обнаружить как системные изменения в ответ на лиганды, включая антибиотики,» Др. Blanchard говорит. Те измерения должны мочь быть выполненным в образе высок-объём, он замечают.

«Наш следующий шаг наблюдать как специфические снадобья влияют на динамические процессы внутри рибосома,» добавляет Др. Blanchard. «Мы строим гипотезу что деятельности при снадобиь которые преграждают нормальные ribosomal функции могут быть обнаружены путем измерять как они изменяют каденцию структурных случаев в молекуле. По Мере Того Как мой постдипломный советник чеканил его, он как молекулярное EKG. Эта новая, взгляд конца-вверх на как молекулярные машины работают, и как они повлияны на терапевтическими агентами должна раскрыть дверь для того чтобы улучшать возможности в открытии снадобья.»

Эта работа была фондирована Институтом США Национальным Общих Медицинских Наук и Благотворительного Треста Алисы Baumfalk.

Co-Исследователя включают исследователя Джеймс B. Munro так же, как Роджера B. Altman и Натана O'Connor руководства -- весь Отдел Биологии Физиологии, Биофизики и Систем на Weill Корнелле.

http://www.med.cornell.edu