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

研究結果為將來的 Biomimicry 工作成績和 Nanosynthesis 提供指南

Published on November 1, 2012 at 8:11 AM

發現的伯克利實驗室蛋白質摺疊漏斗也適用於自集合應該有益於 biomimicry 和 nanosynthesis

第 2 個屠宰者 AFM 微寫器在雲母顯示裝配了二條不同路對結晶, domans 是 2-3 毫微米更高的一 (空白圈子)。 高度區別,被評定沿著這條加點的黑色線路,是運動誘捕的結果。 (從分子鑄造廠的圖像)

蛋白質能自彙編到以不同的一些屬性為特色的各種各樣的高度有序結構。 通過 biomimicry - 天生被啟發的技術革新 - 人请希望模擬蛋白質和導致我們自彙編的分子的自己的版本。 完成此的一個關鍵字知道蛋白質摺疊 - 進程重要對蛋白質的表單和功能 - 如何從各自的蛋白質是延長的到複雜集合。

有美國能源部的研究員 (DOE)勞倫斯伯克利國家實驗室 (伯克利實驗室) 現在向顯示作為描述唯一單個蛋白質的可摺疊廣泛被接受的概念也是可適用的對多個蛋白質自集合。 他們的發現為將來的 biomimicry 工作成績提供重要指南,特別地設備製造和 nanoscale 綜合的。

「我們做一個摺疊的漏斗的概念與動能陷井的各自的蛋白質的可以相等適用於被定購的蛋白質結構裝配的第一直接觀測」,說吉姆 DeYoreo,有分子鑄造廠的,在伯克利實驗室的一個母鹿 nanoscience 中心一位科學家,導致此研究以及伯克利實驗室化學家卡羅琳 Bertozzi。 「我們的結果告訴我們該工作成績發現和編譔複雜分子系統自集合的設計規律將必須考慮到運動陷井的影響與構像的轉換相關」。

DeYoreo 和 Bertozzi 是的國家科學院的行動發表的論文的對應的作者報告此研究 (PNAS)。 本文題為 「運動陷井的直接觀測與導致屠宰者集合多個路的結構上的轉換相關」。 合著本文是 Seong Ho 申英澈、 Sungwook 鐘, Babak Sanii 和雷斯 Comolli。

蛋白質根本是生物化子的 nanomachines 能够執行許多任務由於他們的能力摺疊自己到一許多形狀和表單。 當各自的蛋白質自彙編到有序結構時發生的合奏經常採用從那些是相當明顯的各自的要素的相應一致。

「例如,膠原矩陣,構成骨頭和齒有機絞刑臺,從各自的膠原單體三次螺旋被修建」, DeYoreo 說。 「這些螺旋進一步將聚集到陳列 pseudohexagonal 對稱高度的組織的扭轉的原纖維」。

摺疊的漏斗概念根據構像的更改解釋單個蛋白質摺疊到達最小的熱力勢狀態。 展開的蛋白質在使其相應一致不穩定高熱力勢的狀態開始。 最初,有將減少此熱力勢的一定數量可能的三維相應一致。 然而,當蛋白質開始摺疊,熱力勢開始下降,并且可能的相應一致的數量開始減少像漏斗的收縮的寬度。 這個漏斗的底層被到達,當熱力勢減到最小時,并且只有一可用的相應一致。 作為熱力勢下落,然而,可能有可能終止這個摺疊的進程和拿著在部分地被摺疊的相應一致的蛋白質,叫作溶解的小球和摺疊的半成品的運動陷井,延長期。 最終這些被困住的構像的狀態將被變換成穩定的相應一致,但是運動陷井影響該最終相應一致的形狀和表單。

「在蛋白質摺疊漏斗,漏斗牆壁被假定不是平穩的,并且發生的爆沸和谷定義了運動陷井」, DeYoreo 說。 「摺疊的此實際照片某些細節在唯一分子級別的測試,但是未為蛋白質自集合考慮到延長的結構,即使構像的轉換是自集合進程的主要部分」。

DeYoreo、 Bertozzi 和他們的同事採取步驟通過學習自彙編到一個水晶膜在細菌和 Archaea 附近單細胞的表面層 (屠宰者) 蛋白質更正此知識缺乏。 此外面膜擔當第一個問題的在微生物和其環境之間的聯絡并且是關鍵的對微生物的能力生存。 使用在原處基本強制顯微學 (AFM),研究員印象在實時和在分子級別運動誘捕在屠宰者在雲母的蛋白質結構期間第 2 個自集合出現。

「我們注意到屠宰者沿二條不同路的蛋白質跟蹤自集合,導致直接地低能源最終,被定購的狀態和另一導致的一是更加混亂的一種長壽的瞬時狀態佔用的一個運動陷井」, DeYoreo 說。 「雖然任一個狀態在水晶生核時是容易訪問的,如果這個系統落入這個高能狀態,對最終,低能源狀態的換碼嚴格妨礙在室溫。 這展示運動陷井的重要性在確定屠宰者結晶路的并且建議摺疊的漏斗的概念為延長的蛋白質結構自集合是同樣有效的」。

來源: http://www.lbl.gov

Last Update: 1. November 2012 08:53

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