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化學反應機械控制使用納米技術的

Published on September 18, 2010 at 12:47 AM

加州大學洛杉磯分校物理學家採取了在機械控制化學反應的重大的步驟,重要在納米技術上的進步,加州大學洛杉磯分校物理教授喬凡尼 Zocchi 和同事報告。

在這個細胞的化學反應由酵素摧化,是蛋白質分子加速回應。 每蛋白質摧化一種特定回應。 在一個化學反應,二個分子碰撞并且交換原子; 酵素是第三方,這種回應的 「接生婆」。

但是分子必須碰撞用這種回應的某一方式能發生。 酵素束縛對分子并且排行他們,迫使他們碰撞用這個 「正確的」方式,如此這個概率分子將交換原子更高。

「而不是注意什麼分子執行,我們可以機械上刺他們」,高級作者說 Zocchi,這個研究的。

要執行該, Zocchi 和他的研究生、科文 Yu 曾和安德魯 Wang,附有一個可控制的分子彈簧由脫氧核糖核酸製成酵素。 彈簧小於人髮的直徑大約 10,000 次。 他們可以機械上打開和關上酵素,并且控制這個化學反應多快發生。 在他們最新的研究,他們在酵素的三個不同地點附有了分子彈簧并且能機械上影響這種回應的不同的特定步驟。

他們在 7月發布了他們的對日記帳 Europhysics 信函的研究,歐洲實際社團的發行。

「我們強調酵素用不同的方式」, Zocchi 說。 「我們可以評定對強調這個分子的化學反應的作用這樣或那個方式。 強調分子用不同的地點導致不同的回應。 如果您在一個安排附有分子彈簧,什么都不發生在這個化學反應,但是您附有它一個不同的安排,并且您影響在這個化學反應的一個步驟。 然後您附有它第三名并且影響在此化學反應的另一個步驟」。

Zocchi、曾和 Wang 學習了化學反應的費率并且詳細報告了什麼發生在回應的步驟,當他們適用機械重點於酵素在不同的安排。

「突出在 50 年肩膀蛋白質的結構上的研究,我們在這個結構上的說明之外注視著動力,特別地這個問題什麼強制 - 和適用其中 - 请有對反應速率的什麼作用」, Zocchi 說。

在一份相關第二份文件, Zocchi 和他的同事得出了在解決一個長年的物理難題的驚奇的結論。

當一通過縱向壓縮它彎曲一個平直的樹枝或一把平直的標尺時,分行或標尺起初依然是平直,并且不彎曲,直到有些重要強制被超出。 在重要強制,它不突然彎曲一點 - 它扣并且不彎曲很多。

「此現象是著名的對,例如,由榛子灌木分行做弓是典型地相當平直的所有子項。 要串起這把弓,您必須艱苦按對此折它,但是,一旦它彎曲,您需要仅更小的強制如此保留它」, Zocchi 說。

當它尖銳彎曲時,加州大學洛杉磯分校物理學家學習了他們的脫氧核糖核酸分子彈簧彈性能量。

「這樣一個短的雙股的脫氧核糖核酸分子有些類似於標尺,但是脫氧核糖核酸彈性在此縮放比例的不知道」, Zocchi 說。 「什麼是強制分子彈簧在酵素施加的脫氧核糖核酸? 我們回答了此問題。

「我們查找有與此脫氧核糖核酸分子的相似的叉路。 它從平穩彎曲去對有糾纏。 當我們彎曲此分子時,有有一個定性區別的重要強制。 這個分子對此是像樹枝和標尺。 如果您一點在這個閾值下,這個系統有一种工作情況; 如果您在閾值強制上是一點,這個工作情況是完全不同的。 這個成績是直接評定此強調的分子彈性能量,并且從彈性能量请分析糾纏」。

此研究的共同執筆者是加州大學洛杉磯分校物理研究生郝 Qu,科文 Yu 曾和 Yong Wang 和加州大學洛杉磯分校化學和生化亞歷山大 Levine 副教授,是加利福尼亞 NanoSystems 學院的成員在加州大學洛杉磯分校。 這個研究在 4月被發布了,也在日記帳 Europhysics 信函。

「我們可以為所有特定脫氧核糖核酸分子現在評定什麼不穩定性的彈性能量閾值是」, Zocchi 說。 「我看到在此重要現象的秀麗。 如何是可能的同一個原則適用於樹枝和於分子? 它。 物理精華查找在似乎非常不同的系統的公用工作情況」。

當 Zocchi 的研究可能有對醫學和其他域時的申請,他強調在知識的預付款。

「有值在除將來的應用外的值據我們所知添加并且幫助我們瞭解我們的世界的科學」,他說。 「我學習問題我查找有趣,其中我認為我可以做攤繳。 為什麼學習一個特殊問題而不是別的? 畫家或許由於同樣的原因選擇特殊橫向。 或許我們看到秀麗那裡」。

來源: http://www.ucla.edu/

Last Update: 26. January 2012 05:58

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