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Enzyme的解凍冒險 在crystallo蛋白質熱力學

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-12-03瀏覽次數:1195

酶 - 由蛋白質制成的生物催化劑 - 是催化生物體內反應和過程的極其重要的分子。因此,正在進行的了解其結構和反應機制的工作對于擴大我們的知識和促進科學和醫學進步至關重要。

X射線晶體學 - 蛋白質晶體暴露于X射線束以產生可分析的特定衍射圖案 - 是最廣泛使用的蛋白質結構測定技術。 X射線晶體學中的數據收集通常涉及將晶體置于100K的低溫下;然而,低溫條件通常不允許對蛋白質晶體的構象變化進行熱力學分析。現在,來自大阪大學,大阪醫學院,日本同步輻射研究所(JASRI)和RIKEN的研究人員報告了使用非低溫技術在銅胺氧化酶催化反應過程中結構變化的細節。他們的研究結果發表在PNAS上。

該研究使用JASRI開發的“濕空氣和凝膠涂層(HAG)”方法在同步加速器裝置SPring-8上。未冷凍的蛋白質晶體用水溶性聚合物涂覆而不是低溫冷卻,并置于潮濕氮氣流下,溫度精確控制。這使裸晶保持足夠穩定,團隊可以在特定溫度下評估氧化還原輔因子(催化反應的必要組分)的結構不同構象之間的平衡。

“因為我們能夠實現精確的溫度控制,我們首次成功地對工作酶進行了晶體熱力學分析,”研究作者Toshihide Okajima說。 “基于晶體測量的熱力學分析與結構變化的關系比從溶液研究獲得的數據更密切,因此對我們來說更有價值。”

此外,獲得的熱力學參數顯示出與細胞內胞質溶膠相似的行為。因此認為HAG條件可以為生理條件提供有用的模型。已經報道了各種其他結晶技術用于環境溫度;但是,它們需要專門的無X射線激光器。

“通過使用溫度控制的HAG方法,我們已經證明標準X射線束可用于獲取構象信息,”Okajima解釋說。 “我們希望這種技術的可及性以及提供熱力學信息的可能性將使其成為當前晶體學方法的重要補充。”

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