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      蛋白質(zhì)對(duì)于每個(gè)活細(xì)胞都是必不可少的并負(fù)責(zé)許多基本過程
      
			
      
				2019-09-22 15:03:05
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      蛋白質(zhì)對(duì)于每個(gè)活細(xì)胞都是必不可少的，并負(fù)責(zé)許多基本過程。特別地，它們需要作為代謝中的生物催化劑以及用于細(xì)胞內(nèi)部和細(xì)胞之間的信號(hào)傳導(dǎo)。交流失敗會(huì)導(dǎo)致許多疾病，而蛋白質(zhì)信號(hào)傳導(dǎo)的起源已經(jīng)引起了廣泛的科學(xué)爭(zhēng)論?，F(xiàn)在，哥廷根大學(xué)的一個(gè)研究人員小組實(shí)際上首次觀察到了每個(gè)活細(xì)胞中能完成這項(xiàng)工作的移動(dòng)質(zhì)子，從而為機(jī)理提供了新見解。結(jié)果發(fā)表在《自然》上。
      

      蛋白質(zhì)對(duì)于每個(gè)活細(xì)胞都是必不可少的并負(fù)責(zé)許多基本過程
      

      哥廷根大學(xué)的研究人員以Kai Tittmann和Ricardo Mata教授為首，找到了一種生長(zhǎng)人類蛋白質(zhì)高質(zhì)量蛋白質(zhì)晶體的方法。漢堡的DESY粒子加速器使觀察質(zhì)子(帶正電荷的亞原子粒子)在蛋白質(zhì)內(nèi)運(yùn)動(dòng)成為可能。這種令人驚訝的“質(zhì)子跳舞”表明了蛋白質(zhì)的遠(yuǎn)處如何能夠即時(shí)相互通信，就像電流沿著電線向下移動(dòng)一樣。
      

      此外，Tittmann小組獲得了其他幾種蛋白質(zhì)的高分辨率數(shù)據(jù)，以前所未有的細(xì)節(jié)顯示了一種氫鍵的結(jié)構(gòu)，其中兩個(gè)較重的原子有效地共享了一個(gè)質(zhì)子(稱為“低勢(shì)壘氫鍵”)。這是第二個(gè)令人驚訝的發(fā)現(xiàn)：數(shù)據(jù)證明，解決數(shù)十年?duì)幾h的蛋白質(zhì)中確實(shí)存在低勢(shì)壘氫鍵，并且實(shí)際上在該過程中起著至關(guān)重要的作用。
      

      我們觀察到的質(zhì)子運(yùn)動(dòng)非常類似于被稱為牛頓搖籃的玩具，其中的能量立即沿著懸掛的金屬球鏈傳輸。在蛋白質(zhì)中，這些移動(dòng)質(zhì)子可以立即連接蛋白質(zhì)的其他部分。該過程是在Mata教授的實(shí)驗(yàn)室中借助量子化學(xué)計(jì)算來模擬的。這些計(jì)算為質(zhì)子的傳遞機(jī)理提供了新的模型。“很長(zhǎng)一段時(shí)間以來，我們就知道質(zhì)子可以以協(xié)調(diào)的方式運(yùn)動(dòng)，例如在水中?，F(xiàn)在看來，蛋白質(zhì)的進(jìn)化方式是，它們實(shí)際上可以利用這些質(zhì)子進(jìn)行信號(hào)傳導(dǎo)。
      

      研究人員認(rèn)為，這一突破可以使人們更好地理解生命化學(xué)，增進(jìn)對(duì)疾病機(jī)制的了解并開發(fā)新的藥物。這一進(jìn)步將使可轉(zhuǎn)換蛋白質(zhì)的開發(fā)成為可能，該蛋白質(zhì)可適應(yīng)醫(yī)學(xué)，生物技術(shù)和環(huán)境友好化學(xué)領(lǐng)域的眾多潛在應(yīng)用。
      
			

			
        
      
			
      
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