利用尖端晶體學(xué)揭示蛋白質(zhì)變形的秘密

使用高壓和高溫的新晶體學(xué)實(shí)驗(yàn)揭示蛋白質(zhì)如何改變形狀，可以促進(jìn)新藥物的開(kāi)發(fā)。

蛋白質(zhì)通過(guò)與代謝物或其他蛋白質(zhì)結(jié)合來(lái)完成任務(wù)，從而在我們體內(nèi)執(zhí)行生化功能。為了成功地做到這一點(diǎn)，蛋白質(zhì)分子通常會(huì)發(fā)生形狀變化，以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行復(fù)雜、精確的化學(xué)過(guò)程所需的特異性結(jié)合相互作用。

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究

更好地了解蛋白質(zhì)的形狀將為研究人員提供阻止或治療疾病的重要見(jiàn)解，但目前揭示這些動(dòng)態(tài)三維形式的方法為科學(xué)家提供的信息有限。

為了解決這一知識(shí)差距，紐約市立大學(xué)研究生中心高級(jí)科學(xué)研究中心 (CUNY ASRC) 的一個(gè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，測(cè)試使用高溫與高壓進(jìn)行 X 射線晶體學(xué)成像是否會(huì)揭示不同的形狀。該團(tuán)隊(duì)的工作結(jié)果將于今天(1 月 12 日)發(fā)表在《通訊生物學(xué)》雜志上。

蛋白質(zhì)靈活性

這些水分子的位置對(duì)于理解蛋白質(zhì)的靈活性以及類(lèi)藥物分子影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的能力通常很重要。在這項(xiàng)研究中，在不同的實(shí)驗(yàn)擾動(dòng)下，例如高溫(紅色)、高壓(綠色)或默認(rèn)條件(藍(lán)色)，蛋白質(zhì)表面出現(xiàn)了不同的獨(dú)特水，為這些問(wèn)題提供了補(bǔ)充見(jiàn)解。圖片來(lái)源：Ali Ebrahim 和 Liliana Guerrero

Daniel Keedy 博士的研究見(jiàn)解

“蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不會(huì)靜止不動(dòng);“它們就像舞者一樣在幾種相似的形狀之間變換。”該研究的首席研究員、紐約市立大學(xué) ASRC 結(jié)構(gòu)生物學(xué)計(jì)劃教授、紐約城市學(xué)院和紐約市立大學(xué)化學(xué)和生物化學(xué)教授 Daniel Keedy 博士說(shuō)。研究生中心。“不幸的是，現(xiàn)有的觀察蛋白質(zhì)的方法只能揭示一種形狀，或者暗示存在多種形狀，但沒(méi)有提供具體細(xì)節(jié)。我們想看看刺探蛋白質(zhì)的不同方式是否能讓我們更詳細(xì)地了解它的形狀變化。”

實(shí)驗(yàn)和觀察

在他們的實(shí)驗(yàn)中，研究小組獲得了 STEP 晶體，也稱為 PTPN5(一種用于治療包括阿爾茨海默病在內(nèi)的多種疾病的藥物靶蛋白)，并使用高壓(地球大氣壓的 2,000 倍)或高溫(身體溫度)攪拌它們。溫度)，這兩者都與大氣壓和低溫(-280 ° F，-173 ° C)下的典型晶體學(xué)實(shí)驗(yàn)有很大不同。研究人員使用 X 射線晶體學(xué)觀察樣品，觀察到高溫和高壓對(duì)蛋白質(zhì)有不同的影響，揭示出不同的形狀。

標(biāo)簽：