जब प्रोटीन एक दूसरे को अदालत करते हैं, तो नृत्य मायने रखता है

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Anonim

मानव शरीर के अंदर हर पल में, एक सावधानी से कोरियोग्राफ नृत्य किया जा रहा है।

प्रोटीन अपने शरीर को हिलाते हैं और अन्य अंगों सहित अन्य अणुओं के साथ अपनी बातचीत को अनुकूलित करने के लक्ष्य के साथ अपने अंगों को लहर देते हैं। इन छोटे गति, जिन्हें कंपन कहा जाता है, अणुओं को एक दूसरे से बांधने के लिए जल्दी से आकार बदलने के लिए सक्षम बनाता है, जो बदले में ऑक्सीजन को अवशोषित करने और कोशिकाओं की मरम्मत जैसे कार्यों को सुविधाजनक बनाता है।

इन कार्यों को करने में शरीर की दक्षता इस बात पर निर्भर करती है कि प्रोटीन कितनी अच्छी तरह से बातचीत कर सकते हैं।

लेकिन एक प्रोटीन को दूसरे की तुलना में बेहतर स्वीटर बनाता है?

एक नया अध्ययन इस सवाल पर प्रकाश डालता है, यह दर्शाता है कि इस जैविक प्रेमिका में, नृत्य मायने रखता है।

बफेलो कॉलेज ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज में विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर पीएचडी के प्रमुख वैज्ञानिक एंड्रिया मार्केज़ कहते हैं, "अतीत में, प्रोटीन कंपनों पर शोध ने उन कंपनों की ऊर्जा पर बहुत ध्यान केंद्रित किया।" "लेकिन हमने जो पाया वह यह है कि गति की दिशा अधिक मायने रखती है। गति की दिशा-दिशा जिसमें प्रोटीन के विभिन्न हिस्सों चल रहे हैं-वास्तव में यह निर्धारित कर सकते हैं कि प्रोटीन अपने जैविक कार्य को कितनी अच्छी तरह से करता है।"

निष्कर्ष आणविक कंपन को लक्षित करने वाली दवाओं के विकास के लिए नींव रखने में मदद करते हैं। ऐसे फार्मास्यूटिकल्स प्रोटीन को बीमारी में योगदान देने वाले कार्यों को करने से रोक देंगे।

"हमने एनीसोट्रॉपिक टेराहर्ट्ज माइक्रोस्कोपी (एटीएम) नामक एक नई तकनीक का उपयोग करके शोध किया, जो बताता है कि प्रकृति प्रोटीन गति को दक्षता में सुधार करने के लिए कैसे प्रकृति का उपयोग करती है। फिर हम दवाओं और जैव प्रौद्योगिकी के लिए इन गतियों को अनुकूलित कर सकते हैं, " यूबी के पहले लेखक कैथरीन निसेन कहते हैं, भौतिकी में पीएचडी उम्मीदवार।

शोध, 14 मार्च को बायोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित, यूबी, इटली में पेरुगिया विश्वविद्यालय, और हप्टन-वुडवर्ड मेडिकल रिसर्च इंस्टीट्यूट द्वारा आयोजित किया गया था। इसे नेशनल साइंस फाउंडेशन (एनएसएफ) द्वारा वित्त पोषित किया गया था।

फॉक्सट्रॉट या टैंगो?

अध्ययन चिकन अंडा सफेद lysozyme, अंडे का सफेद में पाया प्रोटीन पर केंद्रित है।

अपने प्रोजेक्ट में पहले चरण के रूप में, वैज्ञानिकों ने लाइसोइज्म के नियमित स्पंदनों की तुलना लाइसोइज्म के कंपन से की, जब यह एक अणु से बंधे थे, जिसकी उपस्थिति ने प्रोटीन को अपने सामान्य जैविक कर्तव्यों को पूरा करने से रोक दिया था।

वैज्ञानिकों ने क्या देखा था कि मुक्त और अवरोधित लाइसोइज़ इसी तरह की ऊर्जा पर कंपन करते थे, लेकिन गति के अलग-अलग दिशाओं के साथ: मुक्त लाइसोइज्म एक तितली की तरह पंखों की तरह झुकाव की तरह फिसल गया-जबकि अवरोधित लाइसोइज्म एक और में चले गए कैंची की तरह पैटर्न।

"परिणाम पारंपरिक दृष्टिकोण से एक मौलिक परिवर्तन था। कंपन ने अपनी दिशा बदल दी, भले ही गति की ऊर्जा वही रहे, " मार्केलज़ कहते हैं। (वह कहते हैं कि एक समानता के रूप में, यह दो लोगों के समान है-उदाहरण के लिए, फॉक्सट्रोट और टैंगो, लेकिन उसी ऊर्जा की मात्रा में वृद्धि करते हैं।)

एक ही गतिशील उभरा जब टीम ने नियमित लाइसोइज्म की तुलना एक उत्परिवर्ती चिकन अंडा सफेद लाइसोइज्म से की जो कि अपना काम करने में अधिक प्रभावी था। उत्परिवर्ती और सामान्य lysozymes एक ही कंपन ऊर्जा थी, लेकिन विभिन्न कंपन दिशाओं।

कंपन मापने के लिए एक टर्नकी उपकरण

आणविक कंपनों पर अनुसंधान दवा विकास और कृत्रिम ऊर्जा कटाई के लिए नए रास्ते खोल सकता है (कंपनियां समझा सकती हैं कि प्रकाश संश्लेषण इतना कुशल क्यों है)। लेकिन ऐतिहासिक रूप से, प्रोटीन के भीतर छोटे दालों और झुकावों का अध्ययन करना बहुत कठिन रहा है।

मार्केलज़ एक टर्नकी उपकरण विकसित करके इसे बदलने की उम्मीद कर रहा है कि दुनिया भर के वैज्ञानिक कंपन का शोध करने के लिए उपयोग कर सकते हैं।

चिकन अंडा सफेद lysozyme का अध्ययन करने के लिए, उनकी टीम ने एटीएम तकनीक को नियोजित किया कि उसका शोध समूह घर में विकसित हुआ। प्रोटीन कंपनों के शोध के लिए उपयोग की जाने वाली अन्य विधियों के विपरीत, एटीएम वैज्ञानिकों को न केवल कंपन ऊर्जा, बल्कि गति की दिशा का पालन करने में सक्षम बनाता है।

एनएसएफ ने हाल ही में मार्केलज़ को एक उपयोग में आसान एटीएम उपकरण का व्यावसायीकरण करने के लिए करीब 400, 000 डॉलर का अनुदान दिया, जो आणविक कंपनों का पता लगाने के लिए वैज्ञानिक समुदाय की क्षमता का विस्तार करेगा। यह उपकरण अन्य मौजूदा तरीकों से एक महान अग्रिम का प्रतिनिधित्व करेगा, जो कंपनों का केवल एक मोटे अवलोकन प्रदान करता है और अत्यधिक शुष्क और ठंडे वातावरण और महंगे सुविधाओं की आवश्यकता होती है, मार्केज़ कहते हैं।

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