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

Результаты Изучения Обеспечивают Директивы для Будущих Усилий и Nanosynthesis Biomimicry

Published on November 1, 2012 at 8:11 AM

Лаборатория Беркли находя что воронки складчатости протеина также применяются к собственн-агрегату должна помочь biomimicry и nanosynthesis

Микрорисунок AFM 2D Убивателей собрал на выставках слюды 2 различных тропа к кристаллизации, одному в котором domans 2-3 нанометра более высокорослы (белые круги). Разницы в Высоты, измеренные вдоль поставленной точки черной линии, был результатом кинетического запутывания. (Изображение от Молекулярной Плавильни)

Протеины могл собственн-собрать в широкий диапазон сильно приказанных структур которые отличают разнообразным блоком свойств. Через biomimicry - технологическое нововведение воодушевлянное по своему характеру - людей понадейтесь подражать протеинам и произвести нашей собственной версии собственн-собирая молекул. Ключ к выполнению этого понимает как протеин-складывать - процесс критический к форме и функции протеина - продленн от индивидуальных протеинов к сложным агрегатам.

Исследователя с Министерством Энергетики США (DOE) Лаборатория Лоренса Беркли Национальная (Лаборатория Беркли) теперь показывали что принципиальная схема широко принятая как описывать складчатость одиночного индивидуального протеина также применима к собственн-агрегату множественных протеинов. Их заключения обеспечивают важные директивы для будущих biomimicry усилий, в частности для изготовления прибора и синтеза nanoscale.

«Мы делали первые непосредственные наблюдения что принципиальная схема складывая воронки с ловушками кинетической энергии для индивидуальных протеинов может быть поровну прикладной к агрегату приказанных структур протеина,» говорим Джим DeYoreo, научный работник с Молекулярной Плавильней, центром nanoscience ЛАНИ на Лаборатории Беркли, которая вела это исследование вместе с химиком Кэролином Bertozzi Лаборатории Беркли. «Наши результаты говорят нам той усилия открыть и составить кодекс правила конструкции для собственн-агрегата сложных молекулярных систем учесть удар кинетических ловушек связанных с conformational преобразованиями.»

DeYoreo и Bertozzi соответствуя авторы бумаги опубликованной Продолжениями Государственной Академии Наук (PNAS) которая сообщила это исследование. Бумага озаглавлена «Непосредственным наблюдением кинетических ловушек связанных при структурные преобразования водя к множественным тропа агрегата Убивателя.» Co-Authoring бумага был Seong-Ho Голенью, Sungwook Chung, Babak Sanii и Луис Comolli.

Протеины существенно биомолекулярные nanomachines способные выполнять многочисленние задачи из-за их способности сложить в множество форм и форм. Когда индивидуальные протеины собственн-собирают в приказанные структуры приводя к ансамбль часто принимает конформации которые довольно определены от которогоиз индивидуальных компонентов.

«Например, матрицы коллагена, которые образовывают органические ремонтины косточек и зубов, построены от втройне винтовых линий индивидуальных мономеров коллагена,» DeYoreo говорит. «Эти винтовые линии более добавочно соберут в сильно организованные переплетенные волоконца которые показывают симметрию pseudohexagonal.»

Складывая принципиальная схема воронки объясняет индивидуальную складчатость протеина на основании conformational изменений для достижения положения минимальной свободной энергии. Раскрынный протеин начинает вне в положении высокой свободной энергии которая делает свою конформацию неустойчивой. Первоначально, несколько возможных трехмерных конформаций которые уменьшили бы эту свободную энергию. Однако, по мере того как протеин начинает сложить, свободная энергия начинает падать и число возможных конформаций начинает уменьшать как застенчивая ширина воронки. Дно воронки достигается когда свободная энергия уменьшена и только одна доступная конформация. Как падения свободной энергии, однако, могут быть кинетические ловушки вдоль путя который может остановить складывая процесс и придержать протеин в частично сложенных конформациях, как жидкие глобулы и складывая промежуточные звена, на выдвинутые периоды времени. Окончательно эти поглощенные conformational положения будут преобразованы в стабилизированную конформацию но форма и форма той окончательной конформации повлияны на кинетическими ловушками.

«В воронке складчатости протеина, предположены, что будут стены воронки ровны и приводя к рему и долины определяют кинетические ловушки,» DeYoreo говорит. «Это физическое изображение складывать было исследовано в некоторой детали на одиночном уровне молекулы, но не было рассмотрено для собственн-агрегата протеина в выдвинутые зодчеств даже если conformational преобразования часть и парцелла процесса собственн-агрегата.»

DeYoreo, Bertozzi и их коллегаы предприняли для того чтобы исправить этот дефицит знания путем изучать протеины поверхност-слоя (Убивателя) которые собственн-собирают в кристаллическую мембрану вокруг одиночных клеток бактерий и Archaea. Эта наружная мембрана служит как первый пункт контакта между микробом и своей окружающей средой и ключева к способности микроба выдержать. Использующ в Микроскопии Усилия situ Атомной (AFM), исследователя imaged в реальное временя и на молекулярном ровном кинетическом запутывании во время 2D собственн-агрегата структур протеина Убивателя на слюде отделывают поверхность.

«Мы наблюдали что собственн-агрегат следов протеинов Убивателя вдоль 2 различных тропа, одно водя сразу к низкоэнергическому окончательному, приказанному положению, и другому ведению к кинетической ловушке занятой длинн-ым переходным положением которое disorderedее,» DeYoreo говорит. «Хотя любое положение легко доступно во время кристаллической нуклеации, если система падает в с высокой энергией положение, то избежание к окончательному, низкоэнергическому положению сильно воспрепятствовано на комнатной температуре. Это демонстрирует важность кинетических ловушек в определять тропа кристаллизации Убивателя и предлагает что принципиальная схема складывая воронок поровну действительна для собственн-агрегата выдвинутых структур протеина.»

Источник: http://www.lbl.gov

Last Update: 1. November 2012 08:57

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