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- 【导读】 蛋白的结构直接决定着它们的功能,蛋白结构分析能够为人们提供重要信息,帮助人们开发高度靶向性的治疗药物。迄今为止,人们所了解的蛋白结构,大多离不开 X 射线晶体学技术。一个世纪以来
蛋白的结构直接决定着它们的功能,蛋白结构分析能够为人们提供重要信息,帮助人们开发高度靶向性的ZL药物。迄今为止,人们所了解的蛋白结构,大多离不开 X 射线晶体学技术。一个世纪以来,许多诺贝尔奖成果都得益于这一技术。然而,倘若科学家利用 X 射线晶体学技术研究蛋白质结构,需要用许多已知数据,来填补数据的缺口。
现在,来自马克斯普朗克医学研究所的科学家与美国SLAC国家加速器实验室合作,开发出了一种 X 射线新技术,从头解析了蛋白质的准确结构,构建了该蛋白的完整 3D 模型,这是蛋白结构分析的一个重要里程碑。
溶菌酶(lysozyme)是一种已经被广泛研究的蛋白。研究人员使用直线加速器相干光源 LCLS (Linac Coherent Light Source)和复杂的计算机分析工具,从头生成了溶菌酶的准确模型。
一直以来,由于许多重要蛋白的结晶体太小,传统的 X 射线技术难以对其进行分析。而 LCLS 的特殊性质能够帮助人们解析更小的结晶体,揭示更多重要的蛋白质结构。
在用 X 射线技术确定蛋白结构时,需要综合海量数据以获得足够准确的信号,对于缺乏参考数据的蛋白来说,并不那么实用。而这项*新实验显示,新 X 射线技术可以从头展现未知生物结构的确切信息。
早在数十年前,人们就解析了溶菌酶的结构。现在,研究人员利用这一蛋白,来考量新 X 射线技术的准确性。他们将溶菌酶晶体浸泡在含有钆的溶液中,这种金属与溶菌酶结合,能够在 X 射线的照射下产生强信号。研究者们利用钆原子的这种信号,对溶菌酶分子的结构进行了准确的重建。
研究人员计划进一步调整和改善这一技术,将其应用于更多更复杂的蛋白质,如膜蛋白。膜蛋白承担了大量的重要细胞功能,是新药研发中的重要靶标,然而人们目前只知道少数膜蛋白的结构。
令科学家爱备受鼓舞的是,由于这项极具里程碑意义的研究,X 射线技术将迎来新的机遇,可以解析更小样本的3D结构。
LCLS 在短短几年的应用中就获得了如此成就,这让研究人员相信 X 射线检测设备、相关软件、以及结晶技术的进一步发展,会在不久的将来催生更多的新成果。
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- 2006-10-06 11:54:42
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