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【科学家设计出全程监控蛋白质装配的新技术】最新科学家设计出全程监控蛋白质装配的新技术

作者: 来源: 2017-11-24 我要评论( )

科学家设计出全程监控蛋白质装配的新技术研究人员发明了一种新的技术来清楚地呈现蛋白质的装配模式,这将对于我们理解某些疾病如阿尔兹海默症或者帕金森等带来帮助。

科学家发明了一种新的技术来清楚地呈现蛋白质的装配模式。

(Credit: Peter Allen)

近日,国际著名杂志Nature Structural and Molecular Biology刊登了蒙特利尔大学研究人员的最新研究成果,研究文章中,研究人员发明了一种新的技术来清楚地呈现蛋白质的装配模式,这将对于我们理解某些疾病如阿尔兹海默症或者帕金森等带来帮助。研究者Stephen Michnick教授表示,为了生存,所有的生物,从细菌到人类都会使用由成千上万个原子组成的小蛋白质机器来进行操控和转移;比如,出现很多不同种气味分子的时候,我们鼻窦中不同的受体蛋白就会被激活,有些受体告诉我们什么东西是危险的,然而有些受体告知我们什么东西在附近。

为了理解蛋白质如何由一种长的直链结构变成特殊的装配好的结构,研究者们需要获得其在每一个装配阶段的一些图像照片信息。当前的问题是每一个装配极端都进行的极其快,并没有先进的技术或者极其可以捕获其装配过程和相关信息。因此研究者将荧光探针插入到了蛋白质线性链中,以便他们可以检测到蛋白质在装配过程中的相关信息,直到每一步装配过程被记录下来。

蛋白质的装配过程终止并不是蛋白质旅程的终结,当其完成装配后,蛋白质会通过化学修饰来进行改变,最终形成不同功能、形式的成熟蛋白质。理解蛋白质如何从一种形式变化成另外一种形式对于了解和设计用于生物工程(药物和环境诊断感受器)的蛋白质纳米机器有一定的帮助。这项研究由加拿大自然科学和工程研究会支持。

编译自:Researchers Watch Tiny Living Machines Self-Assemble

原文摘要:

Visualizing transient protein-folding intermediates by tryptophan-scanning mutagenesis

Alexis Vallée-Bélisle1, 3 & Stephen W Michnick1, 2

To understand how proteins fold, assemble and function, it is necessary to characterize the structure and dynamics of each state they adopt during their lifetime. Experimental characterization of the transient states of proteins remains a major challenge because high-resolution structural techniques, including NMR and X-ray crystallography, cannot be directly applied to study short-lived protein states. To circumvent this limitation, we show that transient states during protein folding can be characterized by measuring the fluorescence of tryptophan residues, introduced at many solvent-exposed positions to determine whether each position is native-like, denatured-like or non-native-like in the intermediate state. We use this approach to characterize a late-folding-intermediate state of the small globular mammalian protein ubiquitin, and we show the presence of productive non-native interactions that suggest a 'flycatcher' mechanism of concerted binding and folding.

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