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Posted in | Nanoanalysis

伯克利实验室科学家显示路径对蛋白质结晶

Published on September 22, 2010 at 8:47 PM

通过装配在细胞附近的水晶信包,表面层 (屠宰者) 蛋白质担当第一个问题的在细菌、 extremophiles 和微生物和他们的环境之间的其他类型的联络。

现在,分子铸造厂的,在伯克利实验室的一个 nanoscience 用户设备科学家,使用了基本强制显微学对图象在实时屠宰者蛋白质如何在一个类胞腔的环境里形成水晶。 蛋白质集合的此直接观测可能提供研究员以答案到微生物如何推迟抗生素或锁定二氧化碳到矿物。

(从左) Sungwook 钟, Seong Ho 申英澈、有伯克利实验室的分子铸造厂的詹姆斯 DeYoreo 和卡罗琳 Bertozzi,使用基本强制显微学学习细菌表面层蛋白质如何在一个类胞腔的环境里形成水晶。 (照片罗伊 Kaltschmidt,伯克利实验室公事)。

“许多蛋白质自汇编到提供有机体以重要功能,例如细胞粘着给表面,二氧化碳疾病转换到矿物,传送和药物抗性高度的有序结构”,说詹姆斯 DeYoreo,分子铸造厂的副主任。 “此工作是提供集合路的一张直接分子级的视图的第一个体外。 一旦此知识可以延伸到在生活系统的集合,它可能导致利用或干涉的方法这些功能”。

解开屠宰者形成的路允许科学家调查细菌或其他微生物如何与他们的环境协商交往。 DeYoreo 和同事使用了用于的在原处基本强制显微学探测技术学习在其自然设置的水晶的表面与基本精确度对蛋白质从在称油脂 bilayer 的一个平面的手表屠宰者,生物膜上的解决方法集合。 不同于古典晶体成长,原子形成到被定购的 ` 种子’并且在大小上增长,在变换显示的在 bilayers 的屠宰者蛋白质表单非结构化一滴小组成一个水晶结构前在分钟中。

“我们能实际上看到从停留和安排在油脂 bilayers 的解决方法的这些蛋白质他们本能地凝聚到许多蛋白质一滴然后的地方,后分钟,他们变换成与四聚物方点阵的一个水晶结构”,在分子铸造厂 Sungwook 钟、人员科学家和用户说实际生物科学分部的。 “这是一个重要发现,因为它产生一条多级集合路的直接证据与形成在折叠前的一个半成品,无定形的阶段到一个二维,水晶列阵”。

铸造厂博士后 Seong Ho 申英澈,从事与铸造厂卡罗琳 Bertozzi 主任,说知道屠宰者如何与他们的环境配合在认可可能帮助有机体如何抵抗抗菌药,或者微生物如何把二氧化碳变成固定的碳酸盐。 在将使用的第一个蛋白质结构中组织 nanostructures,屠宰者也是增长的或组织的 nanowires 或数量小点的有吸引力的绞刑台模板材料。

在此工作启发的研究中,铸造厂人员科学家史蒂夫 Whitelam 使用计算机模型调查模型屠宰者蛋白质结晶路。 因为模型蛋白质互相遇到,他们在必要的正确的取向也许同心协力在他们碰撞的所有角度 (斡旋由未指明的交往),或者束缚形成水晶 (斡旋由定向交往)。

通过调整这些交往, Whitelam 识别内蛋白质非结构化一滴在结晶之前形成的参数政权在。 搜索通过参数空间,他通过单独定向交往更加可靠经常查找了水晶表单,如果模型蛋白质配合定向地和未指明,而不是。 什么是更多,他补充说,这些发现可能适用于不同的种类材料。

“许多生物和无机材料通过经常是无定形的半成品阶段聚集并且结晶”,说 Whitelam,是在 Nanostructured 材料设备的铸造厂的原理上。 “开发结晶一个分子设计在一个特殊系统的帮助我们一般来说了解结晶结构”。

报告二份的文件屠宰者此研究题为的, “自摧化的增长通过折叠限制的一个无定形对水晶转移动能学”, (钟、申英澈、 Bertozzi, DeYoreo) 出现于国家科学院和 “控制路和产量的行动蛋白质结晶通过未指明和特定吸引力互相作用”, (Whitelam) 出现于实际复核信函,是可以在网上进行的在 (http://www.pnas.org/content/early/2010/09/01/1008280107) 和 (http://prl.aps.org/abstract/PRL/v105/i8/e088102)

这些工作在分子铸造厂进行了并且由科学母鹿的办公室支持。

Last Update: 12. January 2012 02:18

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