"Live" obsève: Dlo se yon jwè aktif nan anzim yo

UlVCLUZvcnNjaGVyIGJlcmljaHRlbiBpbiBOYXR1cmUgU3RydWN0dXJhbCAmIE1vbGVjdWxhciBCaW9sb2d5IFdhc3NlciB3aXJrdCBhbHMg4oCeS2xlYmVy4oCcIGluIGJpb2xvZ2lzY2hlbiBFbnp5bS1TdWJzdHJhdC1WZXJiaW5kdW5nZW4=

Nan konbinezon biyolojik aktif anzim-substra, tankou sa yo jwenn nan dwòg, dlo jwe yon wòl plis desizif pase deja panse. Dlo ki antoure a aji tankou yon "lakòl" yo kenbe yon substra nan plas la dwat pou yon anzim. Pou fè sa, dinamik dlo yo ralanti. Syantis yo nan fwote a alantou professeurs Dr. Martina Havenith (chimi fizik), an kolaborasyon sere avèk syantis ki te dirije pa professeur Dr. Irit Sagi soti nan Enstiti Weizmann Izraelyen an ka obsève ak pwouve ralentissement nan dinamik dlo a "ap viv" la pou premye fwa. Chèchè yo rapòte sou rezilta yo nan "Nati Biyoloji estriktirèl ak molekilè".

Ki wòl sòlvan an jwe?

Anzim yo se sibstans natirèl ki akselere ak kontwole pwosesis metabolik nan kò a. Pou egzanp, yo gen yon enpòtans santral pou sistèm iminitè a paske yo kontwole balans ki genyen ant aktive ak anpeche reyaksyon defans epi yo jwe yon gwo wòl nan reyaksyon enflamatwa. Li te konnen depi lontan ke fonksyon anzimatik rive nan vitès trè diferan nan Solvang diferan. Jiskaprezan, sepandan, kontribisyon nan sòlvan an - nan pwosesis byolojik li se dlo - poko klarifye nan nivo molekilè.

De nouvo teknik konbine

Gwoup pwofesè Havenith ak pwofesè Sagi nan Enstiti Biyoloji estriktirèl Weizmann Institute te konbine de teknik eksperimantal ki fèk devlope pou montre dirèkteman enpòtans dlo pou fonksyon anzimatik. Etid la konsantre sou matris metaloproteases (MMP). Yo sitiye deyò nan selil nou yo nan sa yo rele matris ekstraselilè, kote yo fè travay santral sou yon nivo molekilè kòm koutye mesaj, manadjè oswa inite antretyen. Lè yo kraze matris ekstraselilè a, MMP yo patisipe aktivman ak dirèkteman nan renovasyon tisi nou an, pou egzanp nan kwasans anbriyon oswa timè ak nan geri blesi. Anpil zòn posib aplikasyon fè fanmi sa a nan anzim yon pwen depa pou devlopman dwòg. "Sepandan, mekanis pou aktive metaloproteaz matris yo poko konnen ase nan nivo molekilè, sa ki fè repwodiksyon sentetik difisil," di pwofesè Havenith.

Analiz egzak tout "jwè yo"

Pou yon konpreyansyon egzak sou pwosesis aktivasyon an, chèchè yo te pou premye fwa te pote soti yon analiz konplè sou tout "jwè yo" ki enplike: metaloprotease matris la kòm "veyikil anzim la", substra aktive li yo - "molekil kle a" - ak dlo a kòm yon sòlvan, ki okipe pi fò nan anviwònman an reyaksyon. Nan eksperyans la, syantis yo egzamine obligatwa substra a ak MMP la. Avèk èd nan espektroskopi X-ray ki rezoud tan, yo te kapab karakterize chanjman estriktirèl yo nan vwazinaj la nan sant anzim aktif la (isit la: atòm zenk la) ak rezolisyon atomik. Avèk èd nan espektroskopi absòpsyon sinetik THz (KITA), yo anrejistre chanjman ki fèt nan mouvman dlo rapid yo sou tan.

Konsidere dlo nan devlopman dwòg

Pou diferan konbinezon MMP-pwoteyin, te gen yon korelasyon klè ant fluctuations yo nan rezo dlo a, chanjman estriktirèl yo ak fonksyon an. Simulation molekilè dinamik bay yon eksplikasyon pou obsèvasyon yo: osi lontan ke substra a pa gen ankò rive nan "kote ki dwat" nan anzim nan, dinamik dlo a, sa vle di chanjman nan patnè nan molekil dlo yo ("dans nan terahertz" nan dlo). ) se toujou vit. Ansanm ak debakadè nan substra a nan sant aktif la, mouvman dlo a nan zòn nan siyifikativman ralanti. Dlo a aji la tankou yon kalite lakòl gluan ki kenbe substra a an plas. Chanjman sa a nan dans THz dlo a ak fòmasyon nan lyezon anzim-substra sèlman obsève ak konbinezon anzim-substra biyolojik aktif. "Ralentissement nan dinamik dlo a, ki te envestige pou premye fwa, Se poutèt sa sanble yo dwe yon pati esansyèl nan kontwòl la fonksyonèl," di Pwofesè Havenith. "Se poutèt sa, li pral enpòtan anpil nan lavni an pran wòl nan dlo an kont nan devlopman nan dwòg, pou egzanp pou konbat timè."

"Syans Solvasyon@RUB"

Travay sa a entegre nan konsantre "Solvation Science@RUB", sijè a nan bilding rechèch ZEMOS rekòmande pa Konsèy la Syans pou finansman, ki soti nan ki RUB a RESOLV gwoup aplikasyon ekselans sòti tou. Nan chimi, jeni chimik ak byoloji gen yon kantite piblikasyon ki konsidere solvang yo inaktif.

dekri medya (pasif) pou pwosesis molekilè. Pi lwen pase opinyon tradisyonèl sa a, sepandan, wòl aktif sòlvan an ap vin de pli zan pli evidan. Nouvo metòd eksperimantal ak teyorik kounye a pèmèt ankèt la, deskripsyon ak manipilasyon sistematik nan estrikti a, dinamik ak sinetik nan fenomèn solvasyon konplèks nan nivo molekilè. "Se poutèt sa se tan yo devlope yon modèl inifòm ak pouvwa prediksyon pou pwosesis solvation," di Pwofesè Havenith. Sa a se egzakteman objektif "Solvation Science@RUB".

anrejistreman tit

Grossman M, Born B, Heyden M, Tworowski D, Fields G, Sagi I, Havenith M: Korele sinetik estriktirèl ak dinamik sòlvan retade nan sit aktif metaloproteaz la. Nature Structural & Molecular Biology, Advance Online Publication (AOP), doi: 10.1038/nsmb.2120 http://www.nature.com/nsmb/journal/vaop/ncurrent/abs/nsmb.2120.html

Sous: Bochum [ RUB ]