โปรตีนซึ่งเป็นกรดอะมิโนสายยาวจะพับเป็นรูปร่างที่ซับซ้อนอย่างเป็นธรรมชาติ ซึ่งทำให้พวกมันสามารถทำหน้าที่ต่างๆ ที่น่าทึ่งของเซลล์ได้ เพื่อให้เข้าใจถึงแรงที่กำหนดรูปร่างเหล่านี้ได้ดีขึ้น นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาเทคนิคในการยืดโปรตีนเพื่อย้อนกลับเส้นทางที่ใช้ในการพับการตกปลาสำหรับโมเลกุล การงอของคานยื่นด้วยกล้องจุลทรรศน์เผยให้เห็นถึงแรงที่ต้องใช้ในการคลี่โปรตีนเคียง/ม.ข้าว”แนวคิดพื้นฐานคือการดึงโมเลกุลที่ปลายทั้งสองเพื่อยืดออกและดูว่าเกิดอะไรขึ้น” Ching-Hwa Kiang นักฟิสิกส์ชีวภาพแห่งมหาวิทยาลัยไรซ์ในฮูสตันกล่าว
เมื่อเซลล์สร้างโปรตีน มันจะเชื่อมโยงกรดอะมิโนที่หมุนรอบกัน
และกันและเชื่อมต่อกัน การเคลื่อนไหวเหล่านี้ถูกกำหนดโดยแรงไฟฟ้าสถิตระหว่างกรดอะมิโนและโดยแนวโน้มที่จะซ่อนด้านที่ไม่ซับน้ำไว้ ในขณะที่ปล่อยให้ด้านที่ชอบน้ำเปิดอยู่
โปรตีนที่พับเต็มที่อยู่ในสถานะของพลังงานขั้นต่ำเนื่องจากต้องใช้แรงดึงออกจากกัน Kiang และผู้ร่วมงานของ Rice ได้คิดค้นเทคนิคในการวัดแรงนั้น พวกเขาวางหยดน้ำที่มีโปรตีนไว้บนพื้นผิวที่เคลื่อนที่ได้ใต้ไมโครแคนทิลิเวอร์ที่คล้ายกับกระดานดำน้ำขนาดเล็ก นักวิจัยหาโปรตีนโดยเปลี่ยนระยะห่างระหว่างพื้นผิวกับคานเท้าแขน เมื่อคานยื่นไปเกี่ยวปลายด้านหนึ่งของโปรตีน นักวิทยาศาสตร์สามารถดึงพื้นผิวกลับ ค่อยๆ คลี่โปรตีนออก
การงอของคานยื่นบ่งบอกถึงแรงที่ต้องใช้ในการยืดโปรตีน นักวิจัยได้ทดสอบเทคนิคของพวกเขากับไททินโปรตีนของกล้ามเนื้อในรูปแบบสังเคราะห์ซึ่งประกอบด้วยสายโซ่ของกรดอะมิโนแปดสายที่เหมือนกัน ขณะที่นักวิจัยยืดโปรตีนออก เชือกจะคลี่ออกทีละเส้น ทำให้เกิดลำดับการวัดแรงที่เหมือนกันในแต่ละครั้ง ทีมงานรายงานสิ่งที่ ค้นพบในฉบับหน้าของPhysical Review Letters
ตั้งแต่ดาราศาสตร์ไปจนถึงสัตววิทยา
สมัครรับข้อมูลข่าววิทยาศาสตร์เพื่อสนองความกระหายใคร่รู้ของคุณสำหรับความรู้สากล
ติดตาม
การคลายตัวของโปรตีนต้องใช้พลังงานเพื่อเอาชนะแรงเสียดทานระหว่างโมเลกุล นอกเหนือไปจากพลังงานที่จำเป็นในการต่อต้านแรงของโมเลกุล ทีมงานใช้เทคนิคทางคณิตศาสตร์ที่คิดค้นขึ้นในปี 1997 โดย Christopher Jarzynski ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่ University of Maryland ที่ College Park การวิเคราะห์ดังกล่าวคำนึงถึงการลดลงของแรงที่วัดได้เนื่องจากการกระตุกของโมเลกุลแบบสุ่มซึ่งบางครั้งทำให้โปรตีนเข้าสู่สถานะกางออก
นักวิจัยวางแผนที่จะใช้เทคนิคนี้กับโปรตีนอื่นๆ พวกเขายังหวังที่จะวัดพลังงานที่จำเป็นในการคลายซิปเกลียวคู่ของ DNA Kiang กล่าวว่านักวิจัยสามารถใช้เทคนิคนี้เพื่อทดสอบว่าสภาพแวดล้อมเช่นความเป็นกรดหรืออุณหภูมิมีผลต่อการพับหรือไม่ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าโปรตีนที่พับผิดอาจทำให้เกิดโรคบางอย่าง รวมทั้งโรคอัลไซเมอร์
Kevin Plaxco จาก University of California, Santa Barbara กล่าวว่านักวิทยาศาสตร์กระตือรือร้นที่จะค้นหาวิธีการทำแผนที่พลังงานของโปรตีน ในขณะที่เทคนิคใหม่ติดตามเพียงวิธีเดียวที่เป็นไปได้ที่โปรตีนเผยออกมา ตรงข้ามกับสถานะที่เป็นไปได้ของโปรตีนทั้งหมด “นี่เป็นตัวอย่างที่เป็นรูปธรรมที่สุดที่ฉันเคยเห็น” ของการวัดดังกล่าว เขากล่าว
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
