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      光誘導(dǎo)的光敏蛋白變化
      
			
      
				2019-02-25 11:03:32
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      Charité - UniversitätsmedizinBerlin的研究人員在分子水平上證明了特定蛋白質(zhì)如何將光信號轉(zhuǎn)換成細(xì)胞信息。他們的研究結(jié)果擴(kuò)大了對植物和細(xì)菌如何適應(yīng)光照條件變化的理解，光照條件調(diào)節(jié)光合作用等基本過程。他們的研究成果發(fā)表在Nature Communications上。
      

      光誘導(dǎo)的光敏蛋白變化
      

      植物色素是負(fù)責(zé)將光轉(zhuǎn)換成細(xì)胞信息的蛋白質(zhì)。這些光感受器存在于植物，真菌和細(xì)菌中，它們利用光來調(diào)節(jié)基本的生理過程。植物色素包含一種稱為發(fā)色團(tuán)的光敏四吡咯分子，當(dāng)暴露于非常特定波長的光時，其發(fā)生變化。蛋白質(zhì)檢測到這些變化并實施進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)重排。激活和失活途徑是響應(yīng)光而觸發(fā)的，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的復(fù)雜過程。
      

      研究人員使用X射線晶體學(xué)來確定暗適應(yīng)的光敏色素光感受器的三維結(jié)構(gòu)，并繼續(xù)將這種結(jié)構(gòu)與其適應(yīng)光的狀態(tài)進(jìn)行比較。為此，研究人員首先創(chuàng)造了一種蛋白質(zhì)的結(jié)晶形式，然后用X射線照射。通過蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu)分析，研究人員能夠計算分子內(nèi)原子的位置。他們的工作結(jié)果顯示了單個氨基酸在光誘導(dǎo)的這些蛋白質(zhì)的激活和失活中的貢獻(xiàn)。“我們的研究已經(jīng)提供了基本的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，這將增強我們對環(huán)境信號傳遞到生物體的方式的理解。這些是重要的見解，特別是如果我們希望能夠?qū)⒐飧惺芷饔糜谖磥淼呐R床應(yīng)用，”該研究的首席研究員Patrick Scheerer博士。
      

      一種潛在的應(yīng)用將是腫瘤學(xué)領(lǐng)域，其中光感受器可用于可視化癌組織。這將基于它們在可見光譜的紅色和近紅外區(qū)域吸收和發(fā)射光的能力。鑒于近紅外光在人體組織中具有更大的穿透深度，因此可以使用植物色素來非侵入性地觀察更深層的組織細(xì)胞并且沒有副作用。光感受器也可以證明適合作為在分子水平上治療遺傳疾病的光控工具。為了進(jìn)一步探索這些潛在的應(yīng)用，Scheerer博士及其團(tuán)隊希望利用未來的研究來更好地了解光敏色素?zé)晒?這些光感受器的另一個特性)，以及探索其結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化的其他方面。
      
			

			
        
      
			
      
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