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

كشف علماء مختبر بيركلي لمسار البلورة البروتين

Published on September 22, 2010 at 8:47 PM

عن طريق تجميع مغلف البلورية حول خلية ، سطح طبقة (S - طبقة) البروتينات بمثابة أول نقطة اتصال بين البكتيريا والقاسية وغيرها من أنواع الميكروبات وبيئتهم.

الآن ، والعلماء في مسبك الجزيئية ، وهو مرفق المستخدم النانو في مختبر بيركلي قد استخدمت ، ذرية المجهر قوة الصورة في الوقت الحقيقي كيف S - طبقة البروتينات شكل بلورات في بيئة تشبه الخلايا. يمكن لهذه الملاحظة المباشرة التجمع البروتين توفر للباحثين مع التبصر في كيفية درء الميكروبات المضادات الحيوية أو تأمين ثاني أكسيد الكربون في المعادن.

(من اليسار) قد استخدمت Sungwook تشونغ شين سيونغ هو ، DeYoreo جيمس وكارولين Bertozzi مع مسبك الجزيئي مختبر بيركلي ، ذرية المجهر قوة لدراسة كيفية البكتيرية سطح طبقة البروتينات شكل بلورات في بيئة تشبه الخلايا. (تصوير Kaltschmidt روي ، الشؤون العامة مختبر بيركلي).

"العديد من البروتينات الذاتي في هياكل التجمع أمر غاية التي توفر الكائنات مع الوظائف الحيوية ، مثل خلية التصاق على الأسطح ، والتحول من CO2 في المعادن ، وانتشار الأمراض ، ومقاومة الجراثيم للأدوية" ، وقال جيمس DeYoreo ، نائب مدير مسبك الجزيئية. "هذا العمل هو الأول لتوفير المستوى الجزيئي مباشرة نظرا لمسار الجمعية في المختبر. مرة واحدة ويمكن تمديد هذه المعرفة في التجمع في نظام المعيشة ، فإنه قد يؤدي إلى استراتيجيات للاستفادة من أو التداخل مع هذه المهام. "

كشف مسار لتشكيل طبقة S - يسمح للعلماء لمعرفة كيف البكتيريا أو الجراثيم الأخرى التفاوض التفاعل مع بيئتهم. DeYoreo والزملاء العاملين في الموقع ، المجهر قوة نووية تقنية التحقيق المستخدمة لدراسة سطح الكريستال في إطارها الطبيعي مع الدقة الذرية لمشاهدة دإ طبقة من البروتينات التجمع على حل من غشاء ، شقة البيولوجية يسمى طبقة ثنائية المادة الدهنية. على عكس النمو الكريستال الكلاسيكية ، والذي شكل ذرات إلى "بذور" أمر وتنمو في الحجم ، وأظهر فريق S - طبقة البروتينات شكل غير منظم النقط على طبقات ثنائية قبل تتحول لهيكل بلوري على مدار دقائق.

"يمكننا أن نرى في الواقع هذه البروتينات من حل الخلاف وترتيب طبقات ثنائية على الدهون حيث تتكثف بصورة عفوية في كثير من النقط بروتين ، ثم ، بعد دقائق ، فإنها تتحول إلى هيكل بلوري مع شعرية مربع من tetramers" ، وقال تشونغ Sungwook ، وموظف باحث في قسم العلوم البيولوجية والفيزيائية المستخدم في مسبك الجزيئية. "هذا الاكتشاف مهم لأنه يعطي دليلا مباشرا عن طريق التجمع متعدد المراحل مع مرحلة وسيطة غير متبلور قبل تشكيل للطي في مجموعة ، ثنائية الأبعاد البلورية".

مسبك في مرحلة ما بعد الدكتوراه الباحث سيونغ هو شين ، والعمل مع مسبك كارولين Bertozzi المدير ، ويقول فهم كيفية دإ طبقات التفاعل مع بيئتهم يمكن أن تساعد في التعرف على كيفية مقاومة الأدوية المضادة للبكتيريا الحية ، أو كيف الميكروبات تحويل ثاني أكسيد الكربون في الكربونات الصلبة. بين هياكل البروتين الأولى التي يتم استخدامها لتنظيم النانو ، دإ طبقات هي أيضا جذابة المواد قالب سقالة لزراعة أو تنظيم أو أسلاك نقاط الكم.

في دراسة مستوحاة من هذا العمل ، وتستخدم مسبك الموظفين عالم ستيف Whitelam النمذجة الحاسوبية للتحقيق في مسارات بلورة البروتينات دإ طبقة النموذج. كما البروتينات نموذج تواجه بعضها البعض ، لأنها قد العصا معا في أي الزاوية التي تتصادم (بوساطة التفاعلات غير محددة) ، أو ربط في الاتجاه الصحيح اللازمة لتشكيل الكريستال (بوساطة التفاعلات الاتجاه).

عن طريق ضبط هذه التفاعلات ، حددت المعلمة داخل الأنظمة Whitelam التي النقط غير منظم من البروتينات شكل قبل التبلور. البحث عبر الفضاء المعلمة ، وجد كثير من الأحيان شكل بلورات أكثر موثوقية إذا البروتينات نموذج تفاعلت إتجاهي وnonspecifically ، بدلا من الاتجاه من خلال التفاعل وحدها. ما هو أكثر من ذلك ، يضيف ، فإن هذه النتائج تنطبق على أنواع مختلفة من المواد.

"العديد من المواد غير العضوية والبيولوجية وتجميع وبلورة المراحل المتوسطة من خلال غالبا ما تكون غير متبلور" ، وقال Whitelam ، الذي هو في مسبك نظرية مرفق من المواد ذات البنية النانومترية. "تطوير نموذج الجزيئي للتبلور في نظام معين تساعدنا على فهم آليات تبلور بشكل عام".

ورقتين بعنوان الإبلاغ هذا البحث ، "حفز النمو الذاتي من S - طبقات عن طريق الانتقال إلى غير متبلور البلورية محدودة حركية قابلة للطي ،" (تشونغ شين ، Bertozzi ، DeYoreo) التي تظهر في وقائع الاكاديمية الوطنية للعلوم و" السيطرة على الممرات وغلة بلورة البروتين من خلال تفاعل عوامل الجذب غير محدد ومعين "(Whitelam) التي تظهر في رسائل الاستعراض الجسدي ، على شبكة الإنترنت في (http://www.pnas.org/content/early/2010/09/ 01/1008280107) و (http://prl.aps.org/abstract/PRL/v105/i8/e088102)

تم تنفيذ هذه الأعمال في مسبك الجزيئية وبدعم من مكتب وزارة الطاقة للعلوم.

Last Update: 3. October 2011 15:26

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