新突破能夠觀測(cè)蛋白質(zhì)的慢速運(yùn)動(dòng)

蛋白質(zhì)是我們身體的“主力軍”。它們保持器官功能，調(diào)節(jié)細(xì)胞運(yùn)作，是治療多種疾病（包括癌癥和神經(jīng)疾病）的藥物靶標(biāo)。蛋白質(zhì)需要“動(dòng)起來(lái)”才能發(fā)揮作用，但科學(xué)家們?nèi)匀粚?duì)蛋白質(zhì)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程知之甚少。

這種知識(shí)的缺陷源于技術(shù)手段的局限性，蛋白質(zhì)有時(shí)候移動(dòng)速度太慢，以至于沒(méi)有特別好的方法用于觀察。此前，研究者們只能夠觀測(cè)到運(yùn)動(dòng)頻率在納秒左右的蛋白質(zhì)。

近日，來(lái)自俄亥俄州立大學(xué)的生物物理學(xué)家Brüschweiler及其團(tuán)隊(duì)在《Science Advance》雜志上發(fā)表的研究改變了這一現(xiàn)狀。研究人員找到了一種可用于測(cè)量蛋白質(zhì)慢速運(yùn)動(dòng)的方法觀測(cè)區(qū)間上升到了幾百納秒至微妙之間。這一發(fā)現(xiàn)為試圖了解蛋白質(zhì)如何在體內(nèi)運(yùn)作的科學(xué)家開(kāi)辟了新的途徑。

長(zhǎng)期以來(lái)，作者們專(zhuān)注于核磁共振（NMR）的研發(fā)，這是一種幫助科學(xué)家了解蛋白質(zhì)在體內(nèi)如何表現(xiàn)的工具。“我們認(rèn)為存在較慢的運(yùn)動(dòng)，但由于無(wú)法觀察到，因此許多關(guān)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(zhì)的溶液中，并使用核磁共振觀測(cè)蛋白質(zhì)反應(yīng)。這些蛋白質(zhì)與二氧化硅結(jié)合在一起，使科學(xué)家可以看到它們的運(yùn)動(dòng)。Brüschweiler認(rèn)為，該技術(shù)的突破類(lèi)似于開(kāi)發(fā)了一種可以看到科學(xué)家之前無(wú)法看到的新事物的新型顯微鏡一樣。