Oamenii de știință s-au apropiat de a înțelege cum și de ce apa este vitală pentru viață. În timpul săptămânii a existat un loc de muncă, care oferă dovezi puternice că Academia Națională de Științe, care proteinele - molecule complexe si mari, care se pliaza in forme specifice, permițând curgerea reacțiilor biologice - nu se pot plia în mod independent. In schimb, plierea proteinelor este asigurată moleculele de apă mult mai mici, care inconjoara proteinele trage și le împing la acele fracțiuni de secundă pliat într-un anumit fel, ca artiști mici origami care foi pliate gigant de hârtie într-un ritm incredibil.
Dongping Jeong, seful echipei de cercetare de la Ohio State University, care a făcut descoperirea, a descris lucrarea ca fiind „un important pas inainte“ in intelegerea interactiunilor apa-proteine, și a spus că răspunde la întrebarea pe care nedumerit oamenii de stiinta de zeci de ani.
"De mult timp, oamenii de stiinta au incercat sa isi dea seama cum interactioneaza apa cu proteinele. Aceasta este o problema fundamentala care are legatura cu structura, stabilitatea, dinamica si, in final, functia de proteine ", a spus Jeong. „Noi credem că acum avem dovezi directe încrezător că pe scara de timp ultrascurte (picosecunde, trilioane de secundă) apă moduleaza fluctuații de proteine“, a concluzionat el.
Jeong, profesor de chimie si biochimie, si echipa sa au folosit impulsuri cu laser ultrascurte pentru deplasarea moleculelor de apă din jurul proteinei de tip ADN polimerază, care ajută la reproducerea ADN.
Pentru a avea o viziune buna asupra acestei interactiuni, a trebuit sa localizam cu precizie sondele optice pe suprafata proteinei, spune omul de stiinta. Oamenii de stiinta au introdus moleculele de aminoacizi triptofan in proteine ca o sondă și au măsurat modul în care apa se mișcă în jurul ei.
De obicei, moleculele de apă curg una peste alta, cu viteze de picosecunde, în timp ce proteinele ori cu viteza de nanosecunde - 1000 de ori mai lent. Anterior, grupul lui Zhong a demonstrat că moleculele de apă încetinesc când se ciocnesc cu proteina. Dar când sunt conectate la aceasta, moleculele de apă se deplasează încă de 100 de ori mai repede decât proteina.
Noul studiu, cercetatorii au putut sa determine ca moleculele de apă atins direct „catene laterale“ porțiuni proteice ale moleculelor de proteine care se leagă între ele și decuplate prin furnizarea de pliere și funcția. De asemenea, cercetătorii au putut observa sincronizarea mișcării moleculelor.
Modelarea pe calculator în Centrul de Supercomputer Ohio, a permis oamenilor de stiinta de a vizualiza ceea ce se întâmplă: acolo, în cazul în care apa se mișcă într-un anumit fel, o secundă mai târziu proteina pliată, ca și în cazul în care molecula de apă este împins de proteine pentru a schimba forma.
Apa nu poate schimba arbitrar forma proteinei, a explicat Jeong. Proteinele pot fi pliate și desfăcute în mai multe moduri, în funcție de aminoacizii care alcătuiesc.
Am aratat ca forma finala a proteinei depinde de doua lucruri: apa si aminoacizii. Acum, putem spune că pe scări de timp ultra-rapide, fluctuațiile pe suprafața proteinelor sunt controlate de fluctuațiile de apă. Moleculele de apă lucrează împreună ca o rețea mare, controlând mișcarea proteinelor. "
Articole similare
-
Conectarea lumilor, 5 motive pentru care apocalipsa zombie se poate întâmpla, știri
-
Oamenii de știință înțeleg de ce rușii zâmbesc atât de puțin
-
De ce nu puteți aproba o ipotecă într-o bancă de economii, un creditor - 2019
Trimiteți-le prietenilor: