"Beo" breathnaíodh: Is uisce ina imreoir gníomhach na n-einsímí

UlVCLUZvcnNjaGVyIGJlcmljaHRlbiBpbiBOYXR1cmUgU3RydWN0dXJhbCAmIE1vbGVjdWxhciBCaW9sb2d5IFdhc3NlciB3aXJrdCBhbHMg4oCeS2xlYmVy4oCcIGluIGJpb2xvZ2lzY2hlbiBFbnp5bS1TdWJzdHJhdC1WZXJiaW5kdW5nZW4=

I gcomhcheangail einsím-tsubstráit atá gníomhach go bitheolaíoch, cosúil leo siúd a fhaightear i ndrugaí, tá ról níos cinntithí ag uisce ná mar a measadh roimhe seo. Feidhmíonn an t-uisce mórthimpeall mar “gliú” chun foshraith a choinneáil san áit cheart le haghaidh einsím. Chun seo a dhéanamh, déantar dinimic an uisce a mhoilliú. Eolaithe ag an RUB timpeall an Ollaimh Dr. Martina Havenith (ceimic fhisiceach), i ndlúthchomhar le heolaithe faoi stiúir an Ollaimh Dr. Is féidir le Irit Sagi ó Institiúid Weizmann Iosrael moilliú dinimic an uisce “beo” a bhreathnú agus a chruthú den chéad uair. Tuairiscíonn na taighdeoirí ar a dtorthaí i "Bitheolaíocht Struchtúrtha Dúlra & Móilíneach".

Cén ról atá ag an tuaslagóir?

Is substaintí nádúrtha iad einsímí a luathaíonn agus a rialaíonn próisis meitibileach sa chorp. Mar shampla, tá tábhacht lárnach leo don chóras imdhíonachta toisc go rialaíonn siad an chothromaíocht idir imoibrithe cosanta a ghníomhachtú agus a chosc agus go bhfuil ról mór acu in imoibrithe athlastacha. Is eol le fada go dtarlaíonn feidhmeanna einsímeacha ag luasanna an-difriúla i dtuaslagóirí éagsúla. Go dtí seo, áfach, níl ranníocaíocht an tuaslagóra - i bpróisis bhitheolaíocha is uisce é - soiléirithe fós ag an leibhéal móilíneach.

Dhá theicníc nua le chéile

Chuir grúpaí an Ollaimh Havenith agus an tOll. Sagi ag Institiúid Bitheolaíochta Struchtúrtha Institiúid Weizmann dhá theicníc thurgnamhach nuafhorbartha le chéile chun an tábhacht a bhaineann le huisce le haghaidh feidhmeanna einsímeacha a léiriú go díreach. Dhírigh an staidéar ar mhiotalóipréiteas maitrís (MMP). Tá siad suite lasmuigh dár gcealla i rud ar a dtugtar an maitrís extracellular, áit a ndéanann siad tascanna lárnacha ar leibhéal móilíneach mar bhróicéirí teachtaireachta, bainisteoirí nó aonaid chothabhála. Trí bhriseadh síos na maitrís eischeallach, bíonn baint ghníomhach agus dhíreach ag na MMPanna le hathmhúnlú ár bhfíocháin, mar shampla i bhfás suth nó meall agus i gcneasaithe créachta. De bharr na réimsí iomadúla a d’fhéadfaí a chur i bhfeidhm, is pointe tosaigh é seo d’einsímí d’fhorbairt drugaí. "Mar sin féin, níl a fhios go leor fós ag an leibhéal móilíneach ar an meicníocht chun na metalloproteases maitrís a ghníomhachtú, rud a fhágann go bhfuil atáirgeadh sintéiseach deacair," a deir an tOllamh Havenith.

Anailís bheacht ar na "imreoirí" go léir

Chun tuiscint chruinn a fháil ar an bpróiseas gníomhachtúcháin, tá anailís chuimsitheach déanta ag na taighdeoirí den chéad uair ar na "imreoirí" go léir atá i gceist: an maitrís metalloprotease mar an "feithicil einsím", a shubstráit gníomhachtaithe - an "eochair-mhóilín" - agus an t-uisce mar thuaslagóir, a áitíonn an chuid is mó den timpeallacht imoibrithe. Sa turgnamh, rinne na heolaithe scrúdú ar cheangal an tsubstráit leis an MMP. Le cabhair ó speictreascópacht X-ghathaithe am-réiteach, bhí siad in ann na hathruithe struchtúracha i gcomharsanacht lárionad gníomhach na heinsíme (anseo: an adamh since) a shainiú le taifeach adamhach. Le cabhair ó speictreascópacht ionsú THz cinéiteach (KITA), thaifead siad na hathruithe ar ghluaiseachtaí tapa uisce le himeacht ama.

Smaoinigh ar uisce i bhforbairt drugaí

I gcás teaglaim MMP-próitéin éagsúla, bhí comhghaol soiléir idir na luaineachtaí sa líonra uisce, na hathruithe struchtúracha agus an fheidhm. Thug insamhaltaí dinimic mhóilíneacha míniú ar na tuairimí: chomh fada agus nach bhfuil an tsubstráit tagtha fós ag "áit cheart" an einsím, dinimic an uisce, ie athrú na gcomhpháirtithe sna móilíní uisce (an "damhsa terahertz" uisce. ) fós go tapa. Ag an am céanna leis an tsubstráit a chur go dtí an t-ionad gníomhach, tá an ghluaiseacht uisce sa limistéar moilliú go suntasach. Feidhmíonn an t-uisce ansin cosúil le cineál gliú slaodach a choinníonn an tsubstráit ina áit. Ní bhreathnaítear an t-athrú seo ar rince THz an uisce le foirmiú an bhanna einsíme-substráit ach amháin le comhcheangail einsím-substráit atá gníomhach go bitheolaíoch. "Is cosúil go bhfuil moilliú síos na dinimic uisce, a imscrúdaíodh don chéad uair, mar chuid riachtanach den rialú feidhme," a deir an tOllamh Havenith. "Beidh sé ríthábhachtach mar sin sa todhchaí ról an uisce a chur san áireamh i bhforbairt drugaí, mar shampla chun siadaí a chomhrac."

“Eolaíocht Réitigh@RUB”

Tá an obair seo comhtháite san fhócas "Solvation Science@RUB", ábhar an fhoirgnimh taighde ZEMOS atá molta ag an gComhairle Eolaíochta le haghaidh maoinithe, as a dtagann feidhmchlár barr feabhais RESOLV an RUB chun cinn freisin. Sa cheimic, innealtóireacht cheimiceach agus bitheolaíocht tá líon ollmhór foilseachán a mheasann tuaslagóirí a bheith támh

déan cur síos ar mheáin (éighníomhacha) le haghaidh próisis mhóilíneacha. Taobh amuigh den dearcadh traidisiúnta seo, áfach, tá ról gníomhach an tuaslagóra ag éirí níos soiléire. Ceadaíonn modhanna nua turgnamhacha agus teoiriciúla anois imscrúdú, cur síos agus ionramháil chórasach a dhéanamh ar struchtúr, ar dhinimic agus ar chinéitic feiniméin réiteach coimpléascach ag an leibhéal móilíneach. "Tá sé in am mar sin múnla aonfhoirmeach a fhorbairt le cumhacht thuarthach le haghaidh próisis réiteach," a deir an tOllamh Havenith. Is é seo go díreach an sprioc atá ag "Solvation Science@RUB".

Teideal taifeadta

Grossman M, Rugadh B, Heyden M, Tworowski D, Réimsí G, Sagi I, Havenith M: Cinéitic struchtúrach chomhghaolú agus dinimic tuaslagóirí retarded ag an suíomh gníomhach metalloprotease. Bitheolaíocht Struchtúrtha & Mhóilíneach an Dúlra, Réamhfhoilseachán Ar Líne (AOP), doi: 10.1038/nsmb.2120 http://www.nature.com/nsmb/journal/vaop/ncurrent/abs/nsmb.2120.html

Foinse: Bochum [RUB]