利用尖端晶体学揭示蛋白质变形的秘密

使用高压和高温的新晶体学实验揭示蛋白质如何改变形状，可以促进新药物的开发。

蛋白质通过与代谢物或其他蛋白质结合来完成任务，从而在我们体内执行生化功能。为了成功地做到这一点，蛋白质分子通常会发生形状变化，以实现执行复杂、精确的化学过程所需的特异性结合相互作用。

蛋白质结构研究

更好地了解蛋白质的形状将为研究人员提供阻止或治疗疾病的重要见解，但目前揭示这些动态三维形式的方法为科学家提供的信息有限。

为了解决这一知识差距，纽约市立大学研究生中心高级科学研究中心 (CUNY ASRC) 的一个团队设计了一项实验，测试使用高温与高压进行 X 射线晶体学成像是否会揭示不同的形状。该团队的工作结果将于今天(1 月 12 日)发表在《通讯生物学》杂志上。

蛋白质灵活性

这些水分子的位置对于理解蛋白质的灵活性以及类药物分子影响蛋白质结构和功能的能力通常很重要。在这项研究中，在不同的实验扰动下，例如高温(红色)、高压(绿色)或默认条件(蓝色)，蛋白质表面出现了不同的独特水，为这些问题提供了补充见解。图片来源：Ali Ebrahim 和 Liliana Guerrero

Daniel Keedy 博士的研究见解

“蛋白质结构不会静止不动;“它们就像舞者一样在几种相似的形状之间变换。”该研究的首席研究员、纽约市立大学 ASRC 结构生物学计划教授、纽约城市学院和纽约市立大学化学和生物化学教授 Daniel Keedy 博士说。研究生中心。“不幸的是，现有的观察蛋白质的方法只能揭示一种形状，或者暗示存在多种形状，但没有提供具体细节。我们想看看刺探蛋白质的不同方式是否能让我们更详细地了解它的形状变化。”

实验和观察

在他们的实验中，研究小组获得了 STEP 晶体，也称为 PTPN5(一种用于治疗包括阿尔茨海默病在内的多种疾病的药物靶蛋白)，并使用高压(地球大气压的 2,000 倍)或高温(身体温度)搅拌它们。温度)，这两者都与大气压和低温(-280 ° F，-173 ° C)下的典型晶体学实验有很大不同。研究人员使用 X 射线晶体学观察样品，观察到高温和高压对蛋白质有不同的影响，揭示出不同的形状。

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