新突破能夠觀測蛋白質的慢速運動

蛋白質是我們身體的“主力軍”。它們保持器官功能，調節細胞運作，是治療多種疾病（包括癌癥和神經疾病）的藥物靶標。蛋白質需要“動起來”才能發揮作用，但科學家們仍然對蛋白質的運動過程知之甚少。

這種知識的缺陷源于技術手段的局限性，蛋白質有時候移動速度太慢，以至于沒有特別好的方法用于觀察。此前，研究者們只能夠觀測到運動頻率在納秒左右的蛋白質。

近日，來自俄亥俄州立大學的生物物理學家Brüschweiler及其團隊在《Science Advance》雜志上發表的研究改變了這一現狀。研究人員找到了一種可用于測量蛋白質慢速運動的方法觀測區間上升到了幾百納秒至微妙之間。這一發現為試圖了解蛋白質如何在體內運作的科學家開辟了新的途徑。

長期以來，作者們專注于核磁共振（NMR）的研發，這是一種幫助科學家了解蛋白質在體內如何表現的工具。“我們認為存在較慢的運動，但由于無法觀察到，因此許多關鍵的信息被沖走了。”

在該研究中，Brüschweiler等人將納米粒子（二氧化硅或玻璃）添加到含有水和蛋白質的溶液中，并使用核磁共振觀測蛋白質反應。這些蛋白質與二氧化硅結合在一起，使科學家可以看到它們的運動。Brüschweiler認為，該技術的突破類似于開發了一種可以看到科學家之前無法看到的新事物的新型顯微鏡一樣。