?Baylor醫(yī)學院的研究人員在《結構》雜志上發(fā)表他們的研究結果,,當?shù)鞍滋幵诤推渥匀画h(huán)境相似的環(huán)境中,,他們所表現(xiàn)出來的行為和動力學特征和在實驗室研究它們的靜態(tài)水平的特征有著明顯的區(qū)別,。
??Bylor醫(yī)學院的大分子成像中心的合作者,,生物化學分子生物學助理教授Steven Ludtke和他的來自Bylor醫(yī)學院的同事們以及達拉斯德克薩斯西南醫(yī)學中心的研究人員,,觀察了一種名叫分子伴侶蛋白(幫助蛋白分子從錯誤折疊方式解折疊并折疊成正確的形式)GroEL蛋白的變種的動力學特征,。在一些神經性退化疾病以及其它的一些疾病中發(fā)現(xiàn)了錯誤折疊的蛋白,。
??電子冷凍顯微鏡允許科學家觀察單獨分子在自然環(huán)境中的二維形式,。隨后,使用計算機和計算生物學技術,,他們能夠把數(shù)萬種這樣的圖片拼接成三維形式,,并顯示他們的動力學特征。
??當Ludtke和他的同事們用這樣的方法對GroEL變種蛋白和他的姐妹蛋白GroES進行了觀察后,,驚訝的發(fā)現(xiàn),,兩種結構是和他們的預期相似,但是第三種結構看上去卻像“膨脹的氣球”,。
??他說:“這種膨脹的形式以前從來沒有觀察過,。”
??比較了自然形式的GroEL后,他們發(fā)現(xiàn)需要更緊密的觀察分子伴侶蛋白的結構,。這種膨脹直接和聚集的功能相關,。根據(jù)全球的觀點,,我們需要更多的研究蛋白大分子是怎么樣在溶液環(huán)境中行使功能。
當環(huán)境條件與蛋白質的自然環(huán)境一樣時,,蛋白質和多蛋白質組合物會表現(xiàn)出與靜態(tài)時不同的作用或動力學,。
Baylor醫(yī)學院的研究人員在這一期的期刊Structure中發(fā)表了一篇報告,Steven Ludtke 博士利用低溫電子顯微鏡,,在突變的蛋白質GroEL中發(fā)現(xiàn)了這樣的動態(tài)行為,。GroEL可以幫助折迭錯誤的蛋白質分子,在細胞中折迭成可以達到其目的之形狀,。折迭錯誤的蛋白質與許多神經退化性疾病有關,。
低溫電子顯微鏡可以讓科學家獲得不同分子的詳細二維圖像。研究人員再利用計算機和計算生物科學,,將這樣的影像拼湊成展示蛋白質動力學的三維模型,。當Ludtke 和他研究同仁利用這種方式組合GroEL突變體與它的姐妹蛋白質GroES時,他們驚訝地發(fā)現(xiàn),,有二種結構是他們所預期的,但是第三種結構看起來相當奇怪,,像是一個氣球般膨脹,。因此研究人員表示,這是一項有力的證據(jù),,顯示必需要溶液環(huán)境中研究大分子的性能表現(xiàn),,因為在原始環(huán)境和研究環(huán)境中,不同的蛋白質可能具有不同的形狀而影響其功能,。