| cyqdesign |
2007-04-12 22:46 |
熒光蛋白"控開關(guān)"結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)確定
美國科學(xué)家最新發(fā)現(xiàn)了決定熒光蛋白發(fā)光的分子機制，并通過插入一個單氧原子使熒光蛋白的處于“關(guān)閉”狀態(tài)長達(dá)65小時。該研究成果在線發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。 M18qa,fK{
oW 1"%i%
領(lǐng)導(dǎo)該研究的美國俄勒岡大學(xué)物理學(xué)和分子生物學(xué)教授S. James Remington表示，該研究成果適用于大多數(shù)可光控?zé)晒獾鞍�。新的模型展現(xiàn)了熒光蛋白分子的開關(guān)機制，科學(xué)家將能夠在未來設(shè)計出更多用于分子標(biāo)記的熒光蛋白變種，使其在基因表達(dá)和細(xì)胞活動研究等方面得到更廣泛的應(yīng)用。 MA\m[h]
L[?nST18%
此前，科學(xué)家并不了解熒光蛋白“光控開關(guān)”的機制，不發(fā)光的熒光蛋白有時候會隨機地回到發(fā)光的穩(wěn)定狀態(tài)。在最新的研究中，俄勒岡大學(xué)博士研究生J. Nathan Henderson利用合理的突變和定向進(jìn)化，確定出了高分辨率的熒光蛋白“打開”和“關(guān)閉”狀態(tài)的晶體結(jié)構(gòu)，該熒光蛋白源自�？�。 Wy<[(Pd
7\A4vUI3
研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)熒光蛋白分子處于穩(wěn)定的發(fā)光狀態(tài)時，兩條原子側(cè)鏈以共面的方式平坦而有序地排列；而用明亮的激光對其進(jìn)行照射時，環(huán)狀鏈旋轉(zhuǎn)180度并翻動約45度，熒光蛋白迅速變暗，最終兩條原子側(cè)鏈停止在非共面的不穩(wěn)定狀態(tài)。通過這兩種狀態(tài)，研究人員有機會觀察到熒光蛋白相鄰原子團間相互作用的變化。 e 74zR6
$Y6I_U
Remington表示，熒光蛋白處于不發(fā)光狀態(tài)時，分子吸收了紫外線但并不放射出任何光線。然而，當(dāng)發(fā)色團（chromophore）吸收紫外線后，就會偶爾產(chǎn)生電離而帶上負(fù)電，導(dǎo)致環(huán)狀鏈跳回原來的發(fā)光狀態(tài)。 w6T[h Z 9
[o2w1R\H+x
此外，Henderson研究發(fā)現(xiàn)，在不發(fā)光狀態(tài)時，如果熒光蛋白中某些碳原子和氧原子處于相鄰的位置，二者之間的相互作用并不穩(wěn)定，但如果在合適的位置精確插入一個氧原子，就會使整個結(jié)構(gòu)狀態(tài)趨于穩(wěn)定。Henderson最終利用單個突變，使得熒光蛋白“打開”時間從5分鐘推遲到65個小時。 kE/`n],1U
&<,SV^w ag
Remington表示，對“光控開關(guān)”的控制將有助于細(xì)胞內(nèi)部更加精確的研究。此外，對熒光蛋白開關(guān)狀態(tài)的控制也將對包括單分子存儲器在內(nèi)的光存儲器的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。
|
|