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

나노 과학을 사용하는 화학 반응의 기계적인 통제

Published on September 18, 2010 at 12:47 AM

UCLA 물리학자는 화학 반응 기계적으로 통제에 있는 중요한 조치를 취했습니다, Giovanni Zocchi 중요한 나노 과학에 있는 어드밴스, UCLA 물리학 교수 및 동료는 보고합니다.

세포에 있는 화학 반응은 반응을 가속화하는 단백질 분자인 효소에 의해 촉매 작용을 미칩니다. 특정 반응이 각 단백질에 의하여 촉매 작용을 미칩니다. 화학 반응에서는, 2개의 분자는 추돌하고 원자를 교환합니다; 효소는입니다 제3자, "반응에 산파."

그러나 분자는 반응을 위한 특정 방법으로 발생하는 추돌해야 합니다. 효소는 분자에 분자가 원자를 매우 더 높다 교환할 묶고 그(것)들을 위로 일렬로 세워, "적당한" 방법으로 추돌하기 위하여 그(것)들을, 이렇게 확율 강요하.

"다만 분자가 하는 무슨을 보기 대신에, 우리는 기계적으로 그(것)들을 찔러서 좋습니다," Zocchi, 연구의 고위 저자를 말했습니다.

그를, Zocchi 및 그의 대학원 학생 하기 위하여는, Chiao Yu Tseng 및 앤드류 왕은 효소에, DNA로 만든 지배할 수 있는 분자 봄을 붙였습니다. 봄은 사람의 모발의 직경 보다는 더 작습니다 대략 10,000 시간. 그(것)들은 기계적으로 효소를 이따금 돌고 얼마나 단단 화학 반응이 생기는지 통제해서 좋습니다. 그들의 가장 새로운 연구에서는, 그(것)들은 효소에 3개의 다른 위치에 분자 봄을 붙이고 기계적으로 반응의 다른 특정 단계를 좌우할 수 있었습니다.

그(것)들은 전표 Europhysics 편지에 있는 그들의 연구, 7월에서 유럽 물리적인 사회의 간행물을, 간행했습니다.

"우리는 다른 쪽에 있는 효소를 압박했습니다," Zocchi는 말했습니다. "우리는 이렇게 하면 또는 그렇게 분자 압박의 화학 반응에 대한 효력을 측정해서 좋습니다. 다른 위치에 있는 분자를 압박하는 것은 다른 반응을 가져옵니다. 1개의 장소에 있는 분자 봄을 붙이는 경우에, 아무것도 화학 반응에 매우 일어나지 않습니다, 그러나 다른 장소에 그것을 붙이고 화학 반응에 있는 1 단계에 영향을 미칩니다. 다음 제 3 의 장소에 그것을 붙이고 영향을 미칩니다 이 화학 반응에 있는 다른 단계를."

다른 장소에 효소에 기계적인 긴장을 적용하는 때 Zocchi, Tseng 및 왕은 화학 반응의 비율을 공부하고 일어난 무슨 일이 반응의 단계에 상세히 보고했습니다.

"50 년의 단백질의 구조상 연구 결과의 견부에 서 있어서, 우리는 역동성, 특히의 질문을 구조상 묘사 저쪽에 무슨 군대이라고 -와 적용하는 곳에 - 반응 비율에 대한 무슨 효력," 가지고 있으십시오 봤습니다 Zocchi는 말했습니다.

관련 두번째 종이에서는, Zocchi와 그의 동료는 오래 계속되는 물리학 수수께끼 해결에 있는 의외 결론에 도달했습니다.

사람이 그것을 경도로 압축해서 똑바른 나무 가지 또는 똑바른 로드를 구부릴 때, 어느 정도 중요한 군대가 초과될 때까지 처음에는 분지 또는 로드는 똑바르게 남아 있고 구부리지 않습니다. 중요한 군대에, 그것은 약간을 - 그것 버클 갑자기 구부리지 않으며 많게 구부리지 않습니다.

"이 현상은 전형적으로 확실히 똑바른, 개암 수풀 분지에게서 활을, 예를 들면 만든 어떤 아이든지에게 유명합니다. 활을 묶기 위하여는, 그것에 그것을 버클을 채우기 위하여 열심히 밟아야 합니다, 그러나 일단 구부려지면, 더 작은 군대만 그것을 이렇게 지키는 필요로 합니다," Zocchi는 말했습니다.

UCLA 물리학자는 예리하게 구부려지는 그들의 DNA 분자 봄의 탄성 에너지를 공부했습니다.

"그 같은 짧은 두 배 좌초된 DNA 분자 로드와 약간 유사합니다, 그러나 이 가늠자에 DNA의 신축성은 몰랐습니다,"는 Zocchi는 말했습니다. "군대는 무엇을 분자 봄이 효소에 발휘하고 있는 DNA입니까? 우리는 이 질문에 응답했습니다.

"우리는 이 DNA 분자를 가진 유사한 분기가 있다는 것을 찾아냅니다. 그것은 꼬임이 있는에 매끄럽게 구부려지기에서 갑니다. 우리가 이 분자를 구부릴 때, 품질 다름이 있는 중요한 군대가 있습니다. 분자는 나무 가지 및 로드 같이 이 점에서 입니다. 문턱의 밑에 다만 작은경우에, 시스템에는 행동의 1개의 종류가 있습니다; 문턱 군대의 위 다만 작은경우에, 행동은 완전히 다릅니다. 공적은 이 압박한 분자의 탄성 에너지를 직접 측정하기 위한 것이고, 탄성 에너지에서 성격을 나타내십시오 꼬임을."

이 연구에 공동 저자는 UCLA 물리학 대학원 학생 Hao Qu, Chiao Yu Tseng 및 Yong 왕 및 화학과 UCLA에 캘리포니아 NanoSystems 학회의 일원인 생화학 알렉산더 Levine의 UCLA 부교수입니다. 연구는 전표 Europhysics 편지에서 4월에서, 또한 간행되었습니다.

"우리는 지금 어떤 특정 DNA 분자든지를 위해 불안정성을 위한 탄성 에너지 문턱이인 무엇," Zocchi 말했습니다 측정해서 좋습니다. "나는 이 중요한 현상에 있는 아름다움을 봅니다. 동일 원리가 나무 가지와 분자에 적용하다 어떻게 가능합니까? 그러나 그것은. 물리학의 본질은 아주 다르게." 보이는 시스템에 있는 일반적인 행동을 찾아내고 있습니다

Zocchi의 연구에는 약과 그밖 필드를 위한 응용이 있는 수 있는 동안, 그는 지식에 있는 어드밴스 자체를 강조합니다.

"우리의 상식으로는 추가하고 저희가 우리의 세계를 이해할 것을 돕는 과학에 있는 가치가 있습니다 미래 응용의 가치은 그렇다 하고," 그는 말했습니다. "나는 나가 생각합니다 곳에 내가 흥미로운 찾아내다 문제를 공부합니다, 나는 기여금을 해서 좋습니다. 왜 또 다른 한개 보다는 오히려 특정한 문제를 공부합니까? 아마 동일한 이유로 화가는 특정한 조경을 선택합니다. 아마 우리는 거기 봅니다 아름다움을."

근원: http://www.ucla.edu/

Last Update: 12. January 2012 09:29

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