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      生物礦物結構中的手性轉換
      
			
      
				2019-04-03 09:44:49
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      麥吉爾大學的研究人員已經發(fā)現(xiàn)了一種機制，通過這種機制，可以使用單手酸性氨基酸的左手或右手版本順時針或逆時針合成螺旋生物礦物結構。
      

      生物礦物結構中的手性轉換
      

      McGill牙科學院和解剖學與細胞生物學系的教授Marc McKee和他的團隊以及約翰霍普金斯大學的合作者闡明了某些生物結構 - 如陸地和海洋蝸牛殼 - 可以順時針方向和逆時針螺旋，不僅在同一物種內，而且在個體生物的殼內。
      

      在Science Advances在線發(fā)表的一篇文章中，McKee教授及其團隊通過簡單添加特定氨基酸構建了生物礦物碳酸鈣(一種通常在殼中發(fā)現(xiàn)的礦物質)的手性螺旋結構。
      

      值得注意的是，它們還可以通過簡單地僅使用左旋或右旋形式的氨基酸天冬氨酸和谷氨酸使順時針或逆時針轉動螺旋體 - 這些蛋白質在指導許多生物體中的生物礦化過程的蛋白質中是豐富的。
      

      “這項工作為理解生物體如何使生物礦化結構向相反方向旋轉提供了關鍵信息，”該研究的高級作者麥基說。“我們的研究結果還可以深入了解人類otoconia中可能出現(xiàn)的病理性手術畸形，內耳結構的正常功能通過重力感應和線性加速度保持平衡。我們的工作預測了人類otoconia中可能出現(xiàn)的病理性手術畸形。根據這種理解，有一天會被用來開發(fā)眩暈療法(失去平衡)“。
      

      什么是手性?
      

      你聽說過杰里米的蝸牛嗎?他在2016年成名，因為與他的大多數(shù)棕色花園蝸牛不同，他的殼逆時針旋轉。這種異常使英國研究杰里米的研究人員難以找到他作為配偶。
      

      為什么杰里米貝殼的螺旋如此重要?因為它是在整個自然界中發(fā)現(xiàn)的普遍現(xiàn)象的一個例子：手性。如果不能將它們相互疊加，則彼此鏡像的對象被認為是手性的。也就是說，無論你轉向它們，它們都將永遠不變。杰里米的外殼，逆時針旋轉，不能疊加在絕大多數(shù)蝸牛的順時針旋轉的殼上。
      

      就像我們的手是不可疊加的自身圖像一樣，許多分子也是手性的。氨基酸是蛋白質的組成部分，具有手性形式，即一種形式是左手形式而另一種形式是右手形式。
      

      科學家最初假設生物螺旋結構 - 例如蝸牛殼或獨角鯨的扭曲牙齒 - 可以通過手性分子的作用來解釋，這些分子使它們順時針(左手)或逆時針(右手)螺旋。然而，在自然界中，有時可以發(fā)現(xiàn)兩種旋轉，但情況并非如此，因為只有左手氨基酸和生物分子通常參與生物過程。
      
			

			
        
      
			
      
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