العلماء خطوة واحدة أقرب إلى فهم كيفية نقل البروتينات عند أداء مهام أساسية لدعم الحياة.
للمرة الأولى، قد لاحظ العلماء مباشرة كيف لوبريكاتيس المياه حركات جزيئات البروتين تمكين وظائف مختلفة أن يحدث ذلك.
في ورقة نشرت في طبعة مبكرة على الإنترنت وقائع التقرير الباحثين بجامعة ولاية "أوهايو" أكاديمية العلوم الوطنية استخدام الحبوب الخفيفة الفرقعات بالكشف عن كيفية ربط جزيئات الماء مع البروتينات وتمكينها من التحرك والعمل.
الاستنتاج الذي يمكن أن يساعد يوم واحد الباحثين إيجاد علاجات جديدة لأمراض مثل مرض الزهايمر، وإعتام عدسة العين والتليف الكيسي، باركنسون ومرض السكري.
البروتينات جزيئات المعقدة التي تشكل هيكل الدعم الرئيسي لخلايا الحيوان والنبات، وأنهم أيضا تنظيم التفاعلات الكيميائية الحيوية. الشكل والحركات من جزيء البروتين تحديد وظيفتها، وفترة طويلة يعرف العلماء أن البروتينات لا يمكن أن تعمل إلا إذا كانوا هم مغمورة في المياه.
"تفاعلات البروتينات المياه مشكلة المركزية، ومنذ أمد بعيد، والتي لم تحل بعد في العلوم البروتين،" قال تشونغ دونغبينغ، أستاذ الفيزياء في ولاية أوهايو وزعيم للدراسة. "ونحن نعتقد أننا نحرز خطوة رئيسية الإجابة على هذه الأسئلة الأساسية، والنتائج النهائية ستكون مهمة جداً للعديد من التطبيقات البيولوجية".
على سبيل المثال، يمكن لتحسين فهم العلماء كيف البروتينات أمثال وميسفولد-مفتاح لفهم بعض الأمراض. وهي يمكن أيضا تصميم جزيئات المخدرات أكثر فعالية أن إقامة روابط مع البروتينات بالطريقة الصحيحة فقط.
الجزيئات التحرك السريع، وشكل تحويل في مجرد كسور من الثانية، لذلك من الصعب أن نرى التحركات.
تمكنت هذه الدراسة علامات العلماء المرة الأولى من خريطة الحركات جزيئات المياه في مواقع مختلفة على جزيء البروتين أكبر كثيرا، وانظر كيف تؤثر تلك الحركات في الشكل والوظيفة من البروتين.
وأحاط تشونغ وفريقه الليزر "لقطات" من بروتين ميوجلوبين واحد-البروتين الذي يحمل الأكسجين داخل الأنسجة العضلية صحيفة مغمورة في الماء في المختبر. أنها كانت قادرة على قياس مدى سرعة جزيئات المياه كانت تتحرك حول البروتين، وانظر كيف تتصل هذه الحركات خصائص البروتين في تلك اللحظة-تهمة الكهربائية في موقع معين، على سبيل المثال، أو التغيرات في شكل البروتين.