当你生命遇到病痛的时候,不要放弃对生命的思索

头奖彩票官方网站_指定平台 > 医学研究 >

固态核磁共振光谱揭示了大自然的喷灯的运作

2019-05-23 14:03:30 医学研究179℃

  固态核磁共振光谱揭示了大自然的喷灯的运作

  2007年9月17日

  利用原子级成像技术,密歇根大学的研究人员揭示了一种被称为“大自然母亲喷灯”的酶系统的重要结构细节,因为它在帮助人体有效分解许多药物和毒素方面发挥了作用。

  该研究已在一系列论文中详细介绍,最近在本月在线发表在BBA Biomembranes期刊上。

  该系统涉及两种协同作用的蛋白质。第一种是细胞色素P450,它可以完成实际工作,但只有当它从第二种蛋白质细胞色素b5中获得提升时才会起作用。更复杂的是,这两种蛋白质只有在两者都与细胞膜结合时才能相互作用。研究小组负责人Ayyalusamy Ramamoorthy表示,这使得难以使用传统技术来辨别对交互至关重要的结构细节。

  例如,通常用于确定蛋白质结构的X射线晶体学需要将分子与其膜环境分离。因为细胞色素b5的一部分粘附在膜上,这种分离涉及在粘附点处破坏分子,这恰好是控制其与细胞色素P450相互作用的部分。

   因此,虽然晶体学可以提供有关结构的一些信息,但它无法提供有关P450和b5在其舒适的膜结合遇到期间究竟发生什么的见解,Ramamoorthy说。

  然而,他的实验室使用的技术---固态核磁共振光谱 - 可以在膜环境中产生蛋白质的详细图像,不仅揭示分子结构,而且还显示特定蛋白质如何嵌入膜中。然而,细胞色素b5对这种多功能方法提出了挑战,因为该分子有三个部分,它们都表现不同:埋入细胞膜的刚性粘性部分,高度流动的水溶性部分,以及不太流动的部分“链接器“连接其他两个部分。

  但通过调整他们的技术,研究人员能够获得所有三个部分的高分辨率图像。

  化学与生物物理学副教授Ramamoorthy表示,“挑战就像是拥有一个满是人的房间,并试图为每一个人拍摄好照片。” “有了一张照片,你可能无法做到。但是,如果你说“50岁以上的每个人都站起来”,你拍了一张照片,然后你又要求另一个年龄组拍照,等等,你就有更好的机会。“

  相关故事MUSC研究人员发现一类抗癌药物的新机制抗抑郁药可以拯救人们免于致命的败血症研究表明,美国科学家科学家发现了阿尔茨海默氏症中神秘细胞死亡的可能解释,帕金森氏症通过旋转他们的样本(或在磁场中对齐分子) ),研究人员能够根据年龄组来区分分子的部分,如照片类比,但是基于流动性。 “通过我们设计的技术,我们能够从高度移动和移动较少的部分分别观察刚性部分,”Ramamoorthy说。

  该研究的第一部分发表在5月份的美国化学学会杂志上,研究人员描述了细胞色素b5的跨膜片段,首次揭示了它的螺旋形状及其相对于膜倾斜的方式。 。在BBA Biomembranes发表的新研究中,他们确定一旦两种分子都结合在膜上,细胞色素b5就会调节细胞色素P450的运动和结构。正在进行更多工作以确定这两种蛋白质的详细高分辨率结构。

  Ramamoorthy的团队也正在研究其他膜相关蛋白,这一组包括许多生物学上重要的分子。

  “这些蛋白质涉及所有主要疾病,在身体的任何地方,因此是制药应用的主要目标,”Ramamoorthy说。 “在我看来,解决膜蛋白结构应该是未来几年结构生物学家的首要任务。”

  Ramamoorthy最近与退伍军人事务医学中心的麻醉学教授和医生Lucy Waskell合作。

  作为这一研究领域的领导者,Ramamoorthy在密歇根大学举办了几次关于该领域的重要国际研讨会,在BBA-Biomembranes期刊上发表了一期特刊,在主要期刊上发表了多篇论文,并出版了一本书。生物固体的NMR光谱。 Ramamoorthy说,U-M的这一研究领域将从实施建立高磁场固态核磁共振光谱仪设施和NIH资助计划的计划中大大增加。

  出处:http://www.umich.edu/

搜索
网站分类