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从匹兹堡大学获得最有趣和最重要的故事。球速体育研究人员从零开始创造酶
这个故事,由b真主安拉Katsnelson撰写,最初出现在2018秋季刊球速体育医学杂志的
酶球速体育是细胞和所有生物系统的主力。这些特殊的蛋白质启动了所有细胞的化学反应,确保它们运行得足够快,使生物化学水平上的生命得以继续。每种酶都精确地与它所调节的细胞过程保持一致。多亏了进化,我们的世界充满了这些精心搭配的蛋白质。
今年早些时候,生物医学信息系的球速体育研究专家Ann Donnelly发表的一项球速体育研究表明,科学家们也可以从零开始制造起作用的酶。
这项球速体育研究发表在一月份的《自然化学生物学》上。唐纳利于2017年来到球速体育大学,他球速体育是普林斯顿大学迈克尔·赫克特实验室的一名博士生。
Donnelly解释说:“我们展示了你可以把自然界从未见过的新的蛋白质序列放在自然系统中,它们可以发挥作用。”她说,这些发现暗示了我们原始历史的一些迷人的方面:即,控制早期细胞过程的反应比现在要灵活得多。Donnelly说:“我们今天看到的酶有很多进化的包袱,并且已经被精制成它们所做的事情。”
但事实证明,进化的解决方案并不球速体育是唯一的。“我们的球速体育研究表明,用完全不同的东西取代我们现在拥有的东西球速体育是可能的。”
这种合成酶Syn-F4球速体育是十年前赫克特实验室生产的一大批酶之一。该小组定期生产合成蛋白质,将它们设计成符合一种称为四螺旋束的折叠模式,然后在大肠杆菌的突变菌株中进行测试。他们的想法球速体育是看看他们制造的合成酶球速体育是否能取代被敲除的大肠杆菌基因的功能。有时,人工版本确实有效。大多数情况下,它们会在紧要关头发挥作用——通过启动细胞过程,这些细胞过程可以具有与所要求的功能相似的功能。
“但Syn-F4的情况有点不同,”唐纳利说。
Syn-F4和它的合成群球速体育是进化来填补一种被突变破坏的叫做Fes的大肠杆菌酶的。Fes的作用球速体育是从大肠杆菌中的一种化合物中释放铁,这种化合物可以从环境中获取金属,从而用于细胞的健康生长。如果没有铁,细菌菌落生长不良,随着铁在它们周围积聚,它们会发出红色斑点。但球速体育是当Donnelly将Syn-F4添加到这些病态的菌落中时,红色开始消失,使大肠杆菌恢复到健康状态。“很清楚,”她说。“实时看到这一切发生,对我来说真球速体育是难以置信。”
事实上,这太令人难以置信了,以至于她一直保持沉默,直到她把这个发现重复了几次。除了在活细菌中测试合成蛋白外,她还将其直接与抓铁底物混合,并对随后的反应进行生化分析。
后来,她用化学方法扭转了基板的方向。她发现这阻止了Syn-F4发挥它的魔力,证明了它的特异性,并支持了它作为一种酶起作用的观点。
对我来说,看到这一切实时发生真球速体育是难以置信。
安·唐纳利,球速体育研究专家
唐纳利说,有趣的球速体育是,天然酶和人工酶看起来完全不同。天然的dna大约球速体育是它的四倍大,并且已知它通过一个包含氨基酸丝氨酸的位点与底物连接。然而,这种人工酶里面没有丝氨酸残留物。
“很难准确地指出它球速体育是如何起作用的,但至少我们知道它们不球速体育是以同样的方式催化反应的。”
这些天在球速体育大学,在生物医学信息学助理教授埃里克·赖特(Erik Wright)的实验室里,唐纳利用她的聪明才智专注于一个新的挑战:了解病原体球速体育是如何进化成对抗生素产生抗药性的。