Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

De Onderzoekers Creëren High-Resolution Momentopnamen van de Kleinste Motor van het Leven

Published on February 17, 2010 at 6:25 PM

Doet de kleinste motor van het Leven, een proteïne die de pendelslading binnen cellen en de hulpcellen verdelen, dit door op en neer als een geschommel, volgens onderzoek te schommelen dat door wetenschappers bij het Nationale Laboratorium van Lawrence Berkeley van de Afdeling van de V.S. van Energie en de Universiteit Brandeis wordt geleid.

Een moleculaire motor geeft zijn geheimen op. De elektronenmicroscoopbeelden van kinesin, één van de kleinste moleculaire motoren van het leven, zijn gebruikt om nieuwe, hoogst gedetailleerde 3-D kaarten (transparante oppervlakte) van de motor af te leiden die in actie wordt bevroren. Door atoommodellen (gekleurde linten) in de 3-D kaarten te passen, is een gedetailleerd mechanisme afgeleid voor hoe één enkele molecule van biologische brandstof, genoemd ATP, motorbeweging in werking stelt. (Beeld door Charles Sindelar, Brandeis University)

De onderzoekers creeerden high-resolution momentopnamen van een eiwitmotor, genoemd kinesin, aangezien het langs een microtubule liep, die buis-vormige structuren zijn die skelet van een cel het „.“ vormen Het resultaat is de dichtste blik nog bij de proteïnen van structurele veranderingenkinesin ondergaat aangezien zij veerbootmolecules binnen cellen.

„Wij zien hoe de de atoom-schaal bewegende delen van kinesin het toestaan om en zijn lading langs een microtubule te trekken,“ zeggen voor het eerst Ken Downing, biophysicist met de Afdeling van de Wetenschappen van het Leven van het Laboratorium van Berkeley. Hij leidde het onderzoek met post-doctoraal medeCharles Sindelar, nu bij Universiteit Brandeis.

„Wij vonden dat er een spilpunt is, waar de kinesinmotor aan microtubule, die als een steunpunt handelt en kinesin om op en neer als een geschommel veroorzaakt te schommelen aangezien het zich langs microtubule beweegt,“ toevoegt het Verslaan vastmaakt.

Hun onderzoek wordt gemeld deze week in de online vroege uitgave van de Werkzaamheden van de Nationale Academie van Wetenschappen.

De allereerstee glimp van het geschommelmotie van kinesin biedt zeer belangrijk inzicht in één van meest fundamentele processen van het leven aan de. Van Brandstof Voorzien door een energie-opwekkende samenstelling riep ATP, de motor van kinesinproteïnen langs microtubules zoals treinen op een spoorwegspoor die, die lading slepen aan diverse plaatsen binnen cellen en in celafdeling bijwonen. Microtubules is een cilindrisch weefsel van proteïnen dat door cellen wordt gevonden die als cellulaire steiger dienen.

Tot nu toe, hadden de wetenschappers geen duidelijk beeld van wat gebeurt wanneer ATP met kinesin bindt, en vooral hoe dit proces structurele veranderingen in kinesin teweegbrengt die de proteïne langs microtubules aandrijven.

De Uiterst high-resolution kristallografiebeelden van kinesinmotoren hebben onderzoekers toegelaten om de driedimensionele structuur van de proteïne samen te voegen. Maar deze beelden openbaren niet hoe het werkt.

Het „probleem is dat het is not until bindt de eiwitmotor aan een microtubule dat de structurele herschikkingen voorkomen die ATP hydrolyse, het proces toelaten dat de overdrachtenenergie van ATP aan kinesin,“ het Verslaan zegt.

Aan beeldkinesin in dit kritieke stadium, draaiden het Verslaan en Sindelar aan de cryoelectronmicroscopie, die een type van elektronenmicroscopie is waarin de steekproef bij uiterst - lage temperaturen wordt bestudeerd. De technologie wordt gebruikt door structurele biologen aan beeldproteïnen en andere molecules aangezien zij in real-world voorwaarden verschijnen, in dit geval een kinesinproteïne in bijlage aan een microtubule.

De techniek bracht 8 tot 9 ångström-resolutie momentopnamen van de kinesinmotor in vier stadia van de motorfiets op aangezien het zich langs een microtubule beweegt. Één ångström is miljardste één-tien van een meter. Gebruikend deze beelden als gids, daalden de onderzoekers toen „in“ nog hogere resolutie kristallografische beelden van de componenten van kinesin. Deze stap liet hen toe om atoom-vlakke structurele modellen van kinesin in actie af te leiden.

„Collectief, verstrekt dit werk een gedetailleerde moleculaire verklaring voor de machtsslag microtubule-in bijlage van kinesin,“ zegt het Verslaan. „Met andere woorden, kunnen wij het zien hoe het in echt werkt. Wij bekeken kinesin in verschillende fasen, en leerden welke oorzaken het om zich van één bouw aan een andere te bewegen, die is hoe het lading langs microtubule.“ trekt

Naast verder het nader toelichten van een zeer belangrijk biologisch proces, kunnen het Verslaan en het onderzoek van Sindelar de ontwikkeling over ziekte-bestrijdende drugs informeren. Één van de hoofdbanen van kinesin beweegt apart chromosomen tijdens celafdeling. Om Het Even Wat die dit proces blokkeert zal leiden tot celdood, die de basis van verscheidene kankertherapie zoals taxol is.

Het „Nieuwe inzicht in hoe de kinesinwerken wetenschappers konden toestaan om drugs te ontwikkelen die richten en bijzondere kinesinbewegingen blokkeren,“ zegt het Verslaan.

Last Update: 13. January 2012 05:36

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit