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Contact atomique capable de distinguer la couleur dans une protéine bactérienne de membrane

Les chercheurs employant la représentation extrêmement de haute résolution ont trouvé un contact atomique capable de distinguer la couleur dans une protéine bactérienne de membrane.

Dans aujourd'hui posté de papier sur la Science exprès, la page anticipée rapide de publication de la Science, les scientifiques de la Faculté de Médecine d'Université du Texas à Houston et l'Université de Californie, Irvine, décrivent la protéine de lumière-détection polyvalente aux niveaux de la définition plus petits qu'un nanomètre - un milliardième d'un mètre.

« Le rayon X à haute résolution que la cristallographie a indiqué la partie de lumière-absorption de la protéine était présent en deux positions alternatives, proposant à nous que la lumière de différentes couleurs pilote cette protéine dans les deux sens entre deux conditions différent colorées de la protéine, » a dit auteur John correspondant L. Spudich, Ph.D., directeur du centre pour la biologie de membrane en Service de Biochimie et biologie moléculaire de Faculté de Médecine d'UT.

« Analyse chimique et méthodes spectroscopiques puis prouvées que le contact, enterré au milieu de cette protéine membrane-encastrée, assimilée en structure à nos pigments visuels, est réglé par le bleu contre l'absorption orange de photon. » Spudich a dit.

Ce fonctionnement fait connaître le roman de protéine parmi sa famille des protéines de lumière-détection comme rhodopsines, qui sont présentes chez les microbes et les animaux plus élevés. Dans les yeux humains, la rhodopsine est le pigment de lumière-absorption des tiges, situé dans la rétine.

L'équipe a étudié une rhodopsine récemment découverte sur la membrane extérieure de l'Anabaena de bactérie, classifiée en tant que « les algues bleu-vert » ou cyanobacteria, qui se fondent sur la photosynthèse pour produire de l'énergie.

Avoir une protéine sensorielle unique capable de discerner la couleur fournirait à l'Anabaena des informations sur la couleur de la lumière procurable dans son environnement, activant une moisson plus efficace de la lumière pour la photosynthèse, Spudich a dit.

La « compréhension des rhodopsines nous aide à comprendre le grand nombre de récepteurs relatifs de membrane impliqués dans la signalisation de cellules qui régissent des rôles biologiques, » Spudich a dit. À plus long terme, la protéine nouvelle trouvée dans l'Anabaena a le potentiel d'être employé dans les nano-machines comme couleur-détecteur ; cependant les auteurs précisent que cette application pratique est des années à l'avenir.

Le premier auteur du papier est Lutz Vogeley, un étudiant de troisième cycle dans le service d'Uc Irvine de la biologie moléculaire et des biochimies. Les auteurs supérieurs sont M. Spudich et M. Hartmut Luecke, Ph.D., professeur de biologie moléculaire et de biochimies et de la physiologie et de la biophysique chez Uc Irvine. Les co-auteurs incluent Oleg Sineshchekov, Ph.D., d'université de l'Etat de Moscou en Russie, et de professeur invité au centre d'UT pour la biologie, et au chargé de recherches Vishwa Trivedi, Ph.D., et juin Sasaki, Ph.D., le professeur adjoint, les deux centre d'UT pour la biologie de membrane.

« Une des frontières principales de la science biomédicale pendant l'ère génomique est le rôle essentiel des membranes cellulaires dans les conditions normales de fonctionnement et de maladie de cellules, » a dit Spudich, qui retient la présidence de Robert A. Welch Distinguished en chimie et est un professeur au troisième cycle d'université d'UT des sciences biomédicales. « Demandez à pratiquement n'importe quel chercheur et vous trouverez que son programme de recherche frappe contre une membrane. »

Les surfaces de membrane cellulaire et leurs protéines exposées sont les objectifs les plus accessibles au tissu humain de festin ou détruisent les microbes infectieux, il a dit. Plus de 60 pour cent de médicaments visent des protéines de membrane sur des cellules humaines et beaucoup d'antibiotiques visent des membranes sur des agents pathogènes.