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연구 결과 결과는 미래 Biomimicry 노력 및 Nanosynthesis를 지침서를 제공합니다

Published on November 1, 2012 at 8:11 AM

단백질 폴딩 깔때기가 또한 각자 집합에게 적용한다는 것을 것을을 발견 버클리 실험실은 biomimicry와 nanosynthesis를 유익해야 합니다

제 2 살해자의 AFM 현미경 사진은 결정화, domans가 2-3 나노미터 더 키 큰 하나에 돌비늘 쇼에 2개의 다른 통로를 조립했습니다 (백색 원형). 점을 찍은 까만 선에 따라서 측정된 고도 다름은, 활동적인 덫치기의 결과이었습니다. (분자 주조에서 심상)

단백질은 속성의 다양한 소집을 특색짓는 높게 규칙 조직의 광범위로 각자 소집할 수 있습니다. biomimicry - 본래 고무되는 기술 혁신 - 인간을 통해서 단백질을 대리 실행하고 각자 소집 분자의 우리의 자신의 버전을 일으키는 것을 희망하십시오. 이것 달성에 키는 단백질 접히는 것이 - 단백질의 양식 그리고 기능에 중요한 프로세스 - 개별적인 단백질에서 복잡한 집합에게 확장되는 어떻게 지 이해하고 있습니다.

로오렌스 버클리 국립 연구소 ( (DOE)버클리 실험실) 미국 에너지성을 가진 연구원은 지금 넓게 단 하나 개별적인 단백질의 폴딩 기술로 받아들여진 개념이 또한 다중 단백질의 각자 집합에 적용 가능하다는 것을 보여주었습니다. 그들의 사실 인정은 장치 제작과 nanoscale 종합을 위한 미래 biomimicry 노력을 중요한 지침서를, 특히 제공합니다.

"우리는 개별적인 단백질을 위한 운동 에너지 함정을 가진 접히는 깔때기의 개념이 명령한 단백질 구조물의 집합에 동등하게 적용될 수 있는 첫번째 직접 관찰을," 말합니다 짐 DeYoreo, 분자 주조, 버클리 실험실 화학자와 더불어 Carolyn Bertozzi 이 연구를 지도한 버클리 실험실에 암컷 nanoscience 센터를 가진 과학자를 만들었습니다. "복잡한 분자 시스템의 각자 집합을 위한 디자인 규칙을 발견하고 성문화하는 노력이."는 conformational 전이와 관련되었던 활동적인 함정의 충격을 고려한다는 것을 할 것이라는 점을 그이라고 우리의 결과 저희에게 말합니다

DeYoreo와 Bertozzi는 이 연구를 보고한 (PNAS) 국립 과학원의 절차에 의해 간행된 종이의 대응 저자입니다. 서류는 표제가 붙습니다 "살해자 집합의 다중 통로로 이끌어 내는 구조상 전이와 관련되었던 활동적인 함정의 직접 관찰이라고." 서류를 공저해서 Seong Ho Shin, Sungwook 정, Babak Sanii 및 Luis Comolli이었습니다.

단백질은 필수적으로 모양과 양식의 군중으로 접히는 그들의 기능 때문에 수많은 업무 이행 가능한 생체 고분자 nanomachines 입니다. 개별적인 단백질이 규칙 조직으로 각자 소집할 때 유래 종합적 효과는 수시로 개별적인 분대의 그들에서 확실히 명백한 구조를 채택합니다.

"예를 들면, 뼈와 이의 유기 비계를 만들어 내는, 교원질 매트릭스는 개별적인 교원질 단위체의 3배 나선에서 구성됩니다," DeYoreo는 말합니다. "이 나선 pseudohexagonal 대칭을."는 전시하는 높게 편성한 꼬이는 소로 더 모일 것입니다

접히는 깔때기 개념은 conformational 변경을 기준으로 하여 개별적인 단백질 최소 자유 에너지의 국가를 도달하기 위하여 폴딩을 설명합니다. 펼쳐진 단백질은 그것의 구조를 불안정한 시키는 높은 자유 에너지의 국가에서 밖으로 시작합니다. 초기에, 이 자유 에너지를 감소시킬 다수 가능한 3차원 구조가 있습니다. 그러나, 단백질이 접히는 것을 시작하는 때, 자유 에너지는 투하하는 것을 시작되고 가능한 구조의 수는 깔때기의 수축성 폭 같이 줄이는 것을 시작됩니다. 깔때기의 바닥은 자유 에너지가 극소화되골 단지 1 유효한 구조가 있을 때 도달됩니다. 자유 에너지 투하로, 그러나, 접히는 프로세스를 중단하고 부분적으로 접힌 구조에 있는 단백질을, 녹은 소구 및 접히는 중간물로 알고 있 붙들 수 있는 확장되는 기간 동안 길을 따라 활동적인 함정이 있을지도 모릅니다. 결국 이 덫을 놓은 conformational 국가는 안정되어 있는 구조로 변형될 것입니다 그러나 그 마지막 구조의 모양 그리고 양식은 활동적인 함정에 의해 좌우됩니다.

"단백질 폴딩 깔때기에서, 깔때기 벽은 매끄럽지 않고 추정되고 유래 융기 및 골짜기는 활동적인 함정을 정의합니다," DeYoreo는 말합니다. "비록 conformational 전이가 각자 집합 프로세스의 요점."는이더라도 접히기의 이 물리적인 그림 단 하나 분자 수준에 어떤 세부사항에서 탐구되고, 그러나 단백질 각자 집합을 위해 확장 구조로 고려되지 않았습니다

DeYoreo, Bertozzi 및 그들의 동료는 박테리아와 Archaea의 단세포의 주위에 크리스탈 막으로 각자 소집하는 표면 층 (살해자) 단백질을 공부해서 이 지식 적자를 정정하기 위하여 조치를 취했습니다. 이 외부 막은 세균과 그것의 환경 사이 접촉 적 첫번째 관점으로 봉사하고 살아나는 세균의 기능에 중요합니다. 제자리 원자 군대 현미경 검사법을 사용하여 (AFM), 돌비늘에 살해자 단백질 구조물의 제 2 각자 집합 도중 즉시에서 그리고 분자 수평 활동적인 덫치기에 imaged 연구원은 떠오릅니다.

"우리는 2개의 다른 통로에 따라서 살해자 단백질 대위의 각자 집합, 더 난잡한 장명한 과도 상태에 의해 점유되는 활동적인 함정에 낮 에너지 마지막의, 명령된 국가 및 그밖 지도로 직접 이끌어 내는 것," 관찰했습니다 DeYoreo는 말합니다. "어느 것이든 국가가 수정같은 핵형성 도중 쉽게 접근할 수 있더라도, 시스템이 고에너지 국가로 떨어지는 경우에, 마지막에 도주, 낮 에너지 국가는 실내 온도에 강하게 방해됩니다. 이것은 살해자 결정화의 통로 결정에 있는 활동적인 함정의 중요성을 설명하고 접히는 깔때기의 개념이 확장되는 단백질 구조물의 각자 집합을 위해 동일하게 유효하다는 것을." 건의합니다

근원: http://www.lbl.gov

Last Update: 1. November 2012 08:55

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