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Opzione atomica capace di discriminare colore in una proteina batterica della membrana

I ricercatori che usando la rappresentazione estremamente di alta risoluzione hanno trovato un'opzione atomica capace di discriminare il colore in una proteina batterica della membrana.

In un articolo inviato oggi su scienza precisa, la pagina di avanzamento rapida della pubblicazione di scienza, gli scienziati dalla facoltà di medicina dell'università del Texas a Houston e l'università di California, Irvine, descrivono la proteina di percezione versatile ai livelli di risoluzione più piccoli di un nanometro - un bilionesimo di un metro.

“La cristallografia a raggi x ad alta definizione ha rivelato la parte luminoso assorbente della proteina era presente in due posizioni alternative, suggerenti a noi che indicatore luminoso delle unità differenti di colori questa proteina avanti e indietro fra due stati differente colorati della proteina,„ ha detto l'autore John corrispondente L. Spudich, il Ph.D., Direttore del centro per biologia della membrana nel servizio di facoltà di medicina di UT della biochimica e della biologia molecolare.

“L'analisi chimica ed i metodi spettroscopici poi hanno provato che l'opzione, sepolta in mezzo a questa proteina membrana-incassata, simile in struttura ai nostri pigmenti visivi, è gestita dal blu contro assorbimento arancio del fotone.„ Spudich ha detto.

Quella funzione rende il romanzo della proteina fra la sua famiglia delle proteine di percezione noto come rhodopsins, che sono presenti in microbi ed in più alti animali. In occhi umani, il rhodopsin è il pigmento luminoso assorbente dei coni retinici, situato nella retina.

Il gruppo ha studiato nuovo-ha trovato il rhodopsin sulla membrana di superficie del Anabaena del batterio, classificata come “i cianobatteri„ o cyanobacteria, che contano sulla fotosintesi per generare l'energia.

Avere una singola proteina sensoriale capace di distinzione del colore fornirebbe al Anabaena informazioni sul colore di indicatore luminoso disponibile nel suo ambiente, permettendo alla raccolta più efficiente dell'indicatore luminoso per fotosintesi, Spudich ha detto.

“Capire i rhodopsins ci aiuta a capire il grande numero di ricevitori relativi della membrana in questione nella segnalazione delle cellule che governano le funzioni biologiche,„ Spudich ha detto. A lungo termine, la proteina novella trovata in Anabaena ha il potenziale di essere utilizzato in nano-macchinario come colore-sensore; tuttavia gli autori precisano che questa applicazione pratica è anni in futuro.

Il primo autore del documento è Lutz Vogeley, un dottorando nel dipartimento di Uc Irvine di biologia molecolare e della biochimica. Gli autori senior sono il Dott. Spudich ed il Dott. Hartmut Luecke, il Ph.D., professore di biologia molecolare e della biochimica e della fisiologia e della biofisica a Uc Irvine. I co-author includono Oleg Sineshchekov, Ph.D., dell'università statale di Mosca in Russia e professore nel centro di UT per biologia e ricercatore Vishwa Trivedi, Ph.D. e giugno Sasaki, Ph.D., assistente universitario, entrambi il centro di UT per biologia della membrana.

“Una delle frontiere chiave di scienza biomedica nell'era genomica è il ruolo cruciale delle membrane cellulari negli stati normali di funzione e di malattia delle cellule,„ ha detto Spudich, che tiene la presidenza di Robert A. Welch Distinguished in chimica ed è un professore nella scuola post-laurea di UT delle scienze biomediche. “Chieda a virtualmente tutto il ricercatore e troverete che il suo programma di ricerca urta su contro una membrana.„

Le superfici della membrana cellulare e le loro proteine esposte sono gli obiettivi più accessibili per trattare il tessuto umano o distruggere i microbi contagiosi, ha detto. Più di 60 per cento dei farmaci mirano alle proteine della membrana sulle cellule umane e molti antibiotici mirano alle membrane sugli agenti patogeni.