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      新技術(shù)展示蛋白質(zhì)如何從大腸桿菌細胞中移出
      
			
      
				2019-11-19 14:07:36
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      密蘇里大學(xué)(MU)的科學(xué)家報告說，他們使用一種新方法來發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)如何離開大腸桿菌細胞內(nèi)部，他們說，他們的發(fā)現(xiàn)可能對我們根據(jù)這些運動治療疾病的方式具有重要意義。他們發(fā)表了他們的研究(“ 中的直接可視化大腸桿菌秒脂質(zhì)雙層轉(zhuǎn)位接合前體蛋白的“)科學(xué)進展。
      

      新技術(shù)展示蛋白質(zhì)如何從大腸桿菌細胞中移出
      

      加文·金(Gavin King)和一組科學(xué)家使用此原子力顯微鏡研究了大腸桿菌蛋白質(zhì)的運動。與先前的蛋白質(zhì)被冷凍不同，原子力顯微鏡使研究人員可以觀察蛋白質(zhì)在與自然環(huán)境極為相似的流體環(huán)境中的運動。[密蘇里大學(xué)]
      

      “ 大腸桿菌經(jīng)由包括SecA的和轉(zhuǎn)位子，SecYEG一個轉(zhuǎn)位出口蛋白質(zhì)。活性轉(zhuǎn)位酶的結(jié)構(gòu)變化是一般分泌系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)，但是直接可視化動力學(xué)一直是一項挑戰(zhàn)。我們使用原子力顯微鏡(AFM)對脂雙層中的活性translocases進行成像，以作為前體蛋白種類，核苷酸種類和易位階段的函數(shù)。從幾乎相同的初始狀態(tài)開始，與半乳糖結(jié)合蛋白的前體相比，當與外膜蛋白A的前體結(jié)合時，SecA更容易從SecYEG上解離。”
      

      “對于仍與轉(zhuǎn)運蛋白結(jié)合的SecA，四級結(jié)構(gòu)隨核苷酸而變化，主要在SecA2中填充二磷酸腺苷(ADP)和三磷酸腺苷，以及具有過渡態(tài)類似物ADP-AlF3的SecA單體。轉(zhuǎn)運酶的構(gòu)象在AFM成像時間尺度上表現(xiàn)出前體依賴性差異。在接近自然條件下獲得的數(shù)據(jù)表明，易位過程隨前體物種而異。”
      

      MU藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院物理學(xué)副教授兼生物化學(xué)副教授Gavin King博士說：“蛋白質(zhì)就像可以在細胞中攜帶信息和物質(zhì)的載體。” “我們專注于具有兩層膜的大腸桿菌細胞。我們觀察到，當?shù)鞍踪|(zhì)離開細胞內(nèi)膜時，細胞會根據(jù)被轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)的類型來調(diào)整其通過通道轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)的方式。”
      

      金與生物化學(xué)名譽教授Linda Randall博士一起工作。Randall驗證了大腸桿菌細胞在自然環(huán)境之外的轉(zhuǎn)運功能。經(jīng)驗證后，樣品將被送至King，King的團隊使用原子力顯微鏡研究了大腸桿菌蛋白質(zhì)的運動。與先前的蛋白質(zhì)被冷凍不同，原子力顯微鏡使研究人員可以觀察蛋白質(zhì)在與自然環(huán)境極為相似的流體環(huán)境中的運動。
      

      金說：“在我們的研究之前，有兩種描述蛋白質(zhì)如何在細胞膜上移動的方法，要么是類似于汽車發(fā)動機的活塞運動，要么是稱為布朗棘輪的更永恒的運動。” “兩種模型都不能根據(jù)運輸?shù)牡鞍踪|(zhì)類型解釋差異。就像不同類型的車輛以不同的方式運動一樣，不同類型的蛋白質(zhì)也是如此。我們繪制的描繪蛋白質(zhì)運動的圖譜表明，自然界可能比以前認為的要復(fù)雜。”
      

      研究人員指出，這些發(fā)現(xiàn)為細胞如何發(fā)送和接收物質(zhì)與信息提供了基礎(chǔ)知識。例如，藥物可以穿過膜以影響細胞，并且類似地，某些信息必須穿過膜通道才能離開細胞。金說，雖然除大腸桿菌外的其他細胞可能沒有大腸桿菌的精確蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運系統(tǒng)，但所有細胞中都存在類似的系統(tǒng)。
      
			

			
        
      
			
      
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