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Posted in | Nanoanalysis

バークレーの実験室の科学者は蛋白質の結晶化に経路を明らかにします

Published on September 22, 2010 at 8:47 PM

セルのまわりの結晶のエンベロプのアセンブルによって、表面層 (殺害者) 蛋白質は微生物および彼らの環境の細菌、 extremophiles および他のタイプ間の接触の最初のポイントとして役立ちます。

ここで、分子鋳物場、バークレーの実験室の nanoscience のユーザー機能の科学者はリアルタイムに画像に、殺害者蛋白質がセルそっくりの環境の水晶をどのように形作るか原子力の顕微鏡検査を使用しました。 蛋白質アセンブリのこの目視観測は洞察力を与える微生物が鉱物に抗生物質かロックの二酸化炭素をどのようにに回避するか研究者にことができます。

(左から) Sungwook チョンは、 Seong Ho Shin、ジェームス DeYoreo およびバークレーの実験室の分子鋳物場を持つ Carolyn Bertozzi、細菌の表面層蛋白質がセルそっくりの環境の水晶をどのように形作るか調査するのに原子力の顕微鏡検査を使用しました。 (ローイ Kaltschmidt のバークレーの実験室の広報業務著写真)。

「多くの蛋白質鉱物に表面に細胞粘着のような限界機能を有機体に、二酸化炭素の変形、病気の伝搬、および薬剤耐性与える非常に発注された構造に」、は言いましたジェームス DeYoreo、次長分子鋳物場の自己組み立てます。 「この作業はアセンブリパスの直接分子レベルの概観を生体外で提供する第 1 です。 この知識がリビング・システムのアセンブリに拡張することができればこれらの機能との生かすか、または干渉のための作戦の原因となるかもしれません」。

殺害者の形成のためのパスを解くことは科学者が細菌か他の微生物が環境と相互作用をどのように交渉するか調査することを可能にします。 DeYoreo および同僚は蛋白質が脂質の bilayer と呼出された平らなアセンブルする腕時計の殺害者精密に原子の自然な設定の水晶の表面を調査するのに使用されたそのままの原子力の顕微鏡検査のプローブの技術を、生物的膜に解決から用いました。 原子が発注された ` のシードに」形作り、育つ古典的な結晶成長とは違って、分の間に結晶の構造に変形する前に bilayers の殺害者蛋白質形式の未構造化の塊を示されているチーム。

「私達はそれらが多くの蛋白質の塊に自発的にどこに凝縮するか実際に脂質の bilayers でスタックし、配列する解決からのこれらの蛋白質を見ることができます、後で分、四量体の正方形格子が付いている結晶の構造に変形します」、分子鋳物場で物理的な生物科学の部分の Sungwook チョン、スタッフの科学者およびユーザーを言いました。 「これは二次元の、結晶のアレイに折る前に形作る中間の、無定形段階」。の多段式アセンブリパスのための直接証拠を与えるので重要な発見です

鋳物場ディレクターと Carolyn Bertozzi 働いている Shin 鋳物場のポストドクターは Seong Ho 言いま有機体が抗菌性薬剤に抵抗するか、またはどのようにの微生物が固体炭酸塩に二酸化炭素を回すか認識かで助けることができるか殺害者がどのように彼らの環境と相互に作用しているか理解します。 nanostructures を組織するのに使用されるべき最初の蛋白質の構造の間で殺害者はまた育つか、または組織の nanowires または量の点のための魅力的な足場のテンプレート材料です。

この作業によって促された調査ではスティーブ Whitelam 鋳物場のスタッフの科学者はモデル殺害者蛋白質の結晶化のパスを調査するのに計算機モデルを使用しました。 モデル蛋白質が互いに出会うので、で水晶をかもしれませんあらゆる角度一緒にスタックする (方向相互作用によって仲介される) 形作るのに必要とされる正しいオリエンテーションで (無指定の相互作用によって仲介されて) 衝突する、または結合します。

これらの相互作用の調節によって、 Whitelam は蛋白質の未構造化の塊が結晶化前に形作るパラメータ政体を識別しました。 パラメータスペースを検索して、彼は単独で方向相互作用によってよりもむしろモデル蛋白質が指向的にそして無指定に相互に作用していたら水晶形式を、もっと確実に頻繁に見つけました。 多くはである何、彼は異なった種類の材料に、これらの調査結果適用するかもしれません付け加えます。

「多くの生物的および無機材料頻繁に無定形である中間段階によって」、は言いました鋳物場の Nanostructured の文書機能の理論にある Whitelam をアセンブルし、結晶します。 「特定システムの結晶化の分子モデルを開発することは結晶化のメカニズムを一般に理解するのを助けます私達が」。

動力学を」、 (チョン、 Shin、 Bertozzi、 DeYoreo) 折ることによって限定される無定形に結晶の転移による殺害者のこの研究のタイトルを付けられた、 「自己触媒作用を及ぼされた成長を報告する 2 枚のペーパーはパスのそして 「制御国家科学院および無指定および特定の魅力の相互作用による蛋白質の結晶化の収穫の進行で現われて」、 (Whitelam) 物理的な検討の文字で現われて、オンラインで手続きできますで (http://www.pnas.org/content/early/2010/09/01/1008280107) および (http://prl.aps.org/abstract/PRL/v105/i8/e088102)

これらの作業は分子鋳物場で行われ、雌ジカの科学のオフィスによってサポートされました。

Last Update: 12. January 2012 02:29

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