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Os Pesquisadores Criam Instantâneos De alta resolução do Motor O Menor da Vida

Published on February 17, 2010 at 6:25 PM

O motor o menor da Vida, uma proteína que shuttles a carga dentro das pilhas e ajude pilhas a se dividir, faz assim balançando para cima e para baixo como uma balancé, de acordo com a pesquisa conduzida por cientistas no Ministério de E.U. do Laboratório Nacional do Lawrence Berkeley da Energia e da Universidade de Brandeis.

Um motor molecular dá acima seus segredos. As imagens do microscópio de Elétron do kinesin, um dos motores moleculars os menores da vida, foram usadas para derivar mapas 3-D novos, altamente detalhados (superfície transparente) do motor congelado na acção. Cabendo modelos atômicos (fitas coloridas) nos mapas 3-D, um mecanismo detalhado foi derivado para como uma única molécula do combustível biológico, chamada ATP, inicia o movimento de motor. (Imagem por Charles Sindelar, Universidade de Brandeis)

Os pesquisadores criaram os instantâneos de alta resolução de um motor da proteína, chamados kinesin, porque andou ao longo de um microtubule, que são as estruturas câmara de ar-dadas forma que formam esqueleto de uma pilha o “.” O resultado é o olhar o mais próximo contudo em mudanças estruturais as proteínas do kinesin submetem-se enquanto ferry moléculas dentro das pilhas.

“Nós vemos pela primeira vez como as peças moventes da atômico-escala dos kinesin permitem que se puxe e sua carga ao longo de um microtubule,” dizemos Ken Downing, um biofísico com Divisão de Ciências da Vida do Laboratório de Berkeley. Conduziu a pesquisa com companheiro pos-doctoral Charles Sindelar, agora na Universidade de Brandeis.

“Nós encontramos que há um ponto de pivô, onde os diplomatas do motor do kinesin ao microtubule, que actua como um fulcro e faz com que o kinesin balance para cima e para baixo como uma balancé enquanto se move ao longo do microtubule,” adicionassem Tragar.

Sua pesquisa é relatada esta semana na edição adiantada em linha das Continuações da Academia Nacional das Ciências.

O primeiro-nunca relance do movimento da balancé dos kinesin oferece as introspecções chaves em um dos processos os mais fundamentais da vida. Abastecido por um composto dedoação chamou ATP, motor das proteínas do kinesin ao longo dos microtubules como comboios em uma trilha de caminho de ferro, rebocando a carga aos vários lugar dentro das pilhas e ajudando na divisão de pilha. Os Microtubules são um weave cilíndrico das proteínas encontradas durante todo as pilhas que servem como o andaime celular.

Até aqui, os cientistas não tiveram uma imagem clara do que acontece quando o ATP liga com kinesin, e especialmente como este processo provoca as mudanças estruturais no kinesin que propelem a proteína ao longo dos microtubules.

As imagens Extremamente de alta resolução do cristalografia dos motores do kinesin permitiram pesquisadores de reunir a estrutura tridimensional da proteína. Mas estas imagens não revelam como trabalha.

“O problema é que não é até que o motor da proteína ligue a um microtubule que os rearranjos estruturais ocorrem que permitem a hidrólise do ATP, o processo que transfere a energia do ATP ao kinesin,” dizem Tragar.

Ao kinesin da imagem nesta fase crítica, Tragar e Sindelar giraram para o cryoelectron a microscopia, que é um tipo de microscopia de elétron em que a amostra é estudada em extremamente - baixas temperaturas. A tecnologia é usada por biólogos estruturais às proteínas da imagem e por outras moléculas como aparecem em condições do real-mundo, neste caso uma proteína do kinesin anexada a um microtubule.

A técnica rendeu 8 a 9 instantâneos da ångström-definição do motor do kinesin em quatro fases do ciclo de motor como se move ao longo de um microtubule. Um ångström é one-ten o bilionésimo de um medidor. Usando estas imagens como guia, os pesquisadores então “deixaram cair” mesmo em umas imagens crystallographic mais de alta resolução dos componentes dos kinesin. Esta etapa permitiu-os de derivar modelos estruturais do atômico-nível do kinesin na acção.

“Colectivamente, este trabalho fornece uma explicação molecular detalhada para o curso de potência microtubule-anexado dos kinesin,” diz Tragar. “Ou seja nós podemos vê-lo como trabalha na vida real. Nós olhamos o kinesin em fases diferentes, e aprendemos que causas ele a se mover de uma conformação para outra, que é como puxa a carga ao longo do microtubule.”

Além do que mais a explicação de um processo biológico chave, a pesquisa Tragar e de Sindelar pode informar a revelação de drogas doença-de combate. Um dos trabalhos principais dos kinesin está colocando cromossomas durante a divisão de pilha. Qualquer Coisa que obstrui este processo conduzirá à morte celular, que é a base de diversas terapias do cancro tais como o taxol.

“Introspecções Novas em como os trabalhos do kinesin poderiam permitir que os cientistas desenvolvam as drogas que visam e obstruem movimentos particulares do kinesin,” diz Tragar.

Last Update: 13. January 2012 03:48

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