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

Berkeley LabbForskare Avslöjer Banan till ProteinKristallisering

Published on September 22, 2010 at 8:47 PM

Genom att montera ett crystalline kuvert runt om en cell, pekar denlagrar (S-Lagrar) proteinserven som första av kontakt mellan bakterier, extremophiles och andra typer av microbes och deras miljö.

Nu har forskare på den Molekylära Gjuterit, en nanoscienceanvändarelätthet på det Berkeley Labbet, använt atom- styrkamicroscopy för att avbilda i real-time hur S-Lagrar proteiner bildar kristaller i ennågot liknande miljö. Detta riktar observation av proteinenheten kunde ge forskare med inblick in i hur microorganismsnotsystemet av antibiotikummar eller låser koldioxid in i mineraler.

(Från lämnat) har Sungwook Chung, Seong-Ho Shin, James DeYoreo och Carolyn Bertozzi med det Berkeley Labb Molekylära Gjuteri, använt atom- styrkamicroscopy till studien hur bakterie- ytbehandla-lagrar proteiner bildar kristaller i ennågot liknande miljö. (Foto av Roy Kaltschmidt, Berkeley LabbStatlig affär).

”Själv-monterar Många proteiner in i högt beställt strukturerar, som ger organismer med kritiskt fungerar, liksom celladhesion ytbehandlar, omformning av CO2 in i mineraler, förökning av sjukdomen, och drogmotstånd,”, sade James DeYoreo, Kansliråd av den Molekylära Gjuterit. ”Är Detta arbete första som ger enjämn rikta, beskådar av enhetsbanan in vitro. När denna kunskap kan fördjupas till enheten i ett bosatt system, kan den leda till strategier för att kapitalisera på, eller störa med dessa fungerar.”,

att Riva Upp banan för S-Lagrar bildande låter forskare utforska hur bakterier eller andra microbes förhandlar växelverkan med deras miljö. DeYoreo och kollegor som används i för styrkamicroscopy-en för situ den van vid studien för atom- teknik för sond som, en kristall ytbehandlar i dess naturliga inställning med atom- precision-till klockaS-Lagrar proteiner monterar från lösning på en lägenhet, biologiskt membran som kallas en lipidbilayer. I Motsats Till klassisk crystal tillväxt som atoms bildar in i beställt `-frö och växer i storleksanpassar in, visade laget att S-Lagrar proteiner bildar ostrukturerade klickar på bilayersna, innan det omformade in i ett crystalline strukturerar över jaga av noterar.

”Kan Vi faktiskt se dessa proteiner från lösning som klibbar, och ordna på lipidbilayersna, var de kondenserar spontaneously in i många proteinklickar-därefter, noterar mer sistnämnd, omformar de in i ett crystalline strukturerar med ett kvadreragaller av tetramers,”, sade Sungwook Chung, en bemannaforskare i LäkarundersökningBiosciencesUppdelningen och användare på den Molekylära Gjuterit. ”Är Denna en viktig upptäckt, som den ger sig riktar bevisar för enarrangera enhetsbana med ett mellanliggande, amorphous arrangerar gradvis att bilda för vikning in i en tvådimensionell crystalline samling.”,

Kunde dendoktors- forskare Seong-Ho Shin, arbete för Gjuterit med GjuteriDirektören Carolyn Bertozzi, något att sägaöverenskommelse, hur S-Lagrar påverkar varandra med deras miljö, hjälpa i att känna igen hur organismer motstår antibacterial droger, eller hur microbes vänder koldioxid in i fasta carbonates. Bland det första proteinet strukturerar för att vara van vid organiserar nanostructures, är S-Lagrar också attraktiva scaffoldmallmaterial för att växa, eller den uppläggningnanowires eller quantumen pricker.

I en studie som inspireras av detta arbete, bemannar Gjuterit forskareSteve den Whitelam använda datoren som modellerar för att utforska kristalliseringsbanor av, modellerar S-Lagrar proteiner. Som modellerar proteinmöte ett another, kan de pinnen tillsammans på några metar på vilket de kolliderar (medlat av non-närmare detalj växelverkan), eller röran i den korrekta riktningen som behövs för att bilda en kristall (som medlas av riktningsväxelverkan).

Genom att justera dessa växelverkan, identifierade Whitelam parameterstyren som ostrukturerade klickar av proteiner bildar inom före kristallisering. Söka till och med parameterutrymme, grundar han kristaller bildar ofta pålitligare, om modellera proteiner påverkade varandra riktnings och nonspecifically, ganska än till och med riktningsväxelverkan bara. Vad är mer, tillfogar han, dessa rön kan applicera till olika sorter av material.

”Monterar kristalliserar Många biologiska och oorganiska material och till och med intermediate arrangerar gradvis, som är ofta amorphous,” sade Whitelam, som är i Gjuteri Teori av den Nanostructured MaterialLättheten. ”Framkalla ett molekylärt modellera av kristallisering i ett särskilt system hjälper oss att förstå mekanism av kristallisering i allmänhet.”,

Två legitimationshandlingar som anmäler denna betitlade, ”Själv-Catalyzed tillväxt för forskning av S-Lagrar via encrystalline övergång som begränsas av hopfällbar kinetics,” (Chung, Shin, Bertozzi, DeYoreo) synas i Förfaranden av MedborgareAkademin av Vetenskaper och ”Kontrollerar av banor, och avkastningar av proteinkristallisering till och med samspelet av nonspecific och specifika dragningar,” (Whitelam) synas i Läkarundersökning Granskar Märker, är tillgängliga direktanslutet på (http://www.pnas.org/content/early/2010/09/01/1008280107) och (http://prl.aps.org/abstract/PRL/v105/i8/e088102)

Dessa arbeten utfördes på den Molekylära Gjuterit och stöttades av DOE'SENS Kontor av Vetenskap.

Last Update: 26. January 2012 14:51

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