banner
Апр 29, 2020
58 Просмотров

Скороварка молекулярного давления смягчает жесткие кусочки белка и помогает откусить

A molecular pressure cooker tenderizes tough pieces of protein and helps to bite off

Белки состоят из аминокислот, связанных амидными связями. Амидная связь обладает высокой химической стабильностью и имеет плоскую структуру вокруг связи. Хотя высокая стабильность амидной связи необходима для поддержания функций белка, проблематично преобразовать строительный блок в некоторые другие молекулярные частицы путем селективной диссоциации соответствующей амидной связи.

Были попытки контролировать реакционную способность конкретной амидной связи путем селективного скручивания путем сложных химических модификаций , Некоторые модельные соединения с витыми амидными связями были получены многостадийным органическим синтезом, и была продемонстрирована их высокая реакционная способность. Предполагается, что высокая реакционная способность этих скрученных амидных связей также используется in vivo. Некоторые белки, по-видимому, селективно расщепляются путем скручивания определенных амидных связей во время автолиза и сплайсинга. Предполагается, что эти белки, в отличие от искусственно синтезированных модельных соединений, используют нековалентные взаимодействия для скручивания их амидных связей. В течение многих лет исследователи из Токийского университета и Института молекулярных наук изготавливали молекулярные клетки, которые самоорганизуются нековалентными взаимодействиями. Они применили свои молекулярные клетки, чтобы ограничить амидные молекулы, которые можно рассматривать как аналоги небольших кусочков белков, и сжали амидные связи, создавая давление внутри их клетки.

Исследователи сообщают в настоящей статье, что амидные связи, которые имеют плоскую структуру и инертны в свободном пространстве, могут быть скручены, а амидные соединения могут быть активированы путем их ограничения. в их молекулярную клетку (показано на рисунке). Когда целевые амидные соединения и молекулярная клетка смешиваются и нагреваются в водном растворе, клетка ограничивает амидные соединения. Рентгеноструктурный анализ монокристаллов показал, что в клетке заключены два амидных соединения с витой структурой. Было обнаружено, что угол закручивания вокруг амидных связей достигает 34 градусов. Скорость реакции гидролиза витой мишени была увеличена в пять раз. Исследователям удалось создать новый искусственный фермент с ранее не использованным механизмом, который ограничивает и скручивает молекулы-мишени для активации определенной химической связи.

Исследователям также удалось изменить реакционную способность молекул-мишеней, удерживая «набивочные молекулы», которые не участвуют в реакции, вместе с мишенями в клетке, тем самым точно контролируя степень скручивания амидные связи. Без набивочной молекулы два целевых амида заключены в одной клетке. Одна из двух целей закручена, а другая остается плоской. Напротив, когда коническая начинка смешивается и затем включается вместе с целью в одной клетке, цель остается плоской. Когда плоская набивочная молекула связана с мишенью, набивка изменяет форму мишени в скрученную структуру. Исследователи исследовали скорости реакции гидролиза в двух случаях и обнаружили, что плоская начинка (искривленная мишень) ускоряет скорость на 14, в то время как коническая начинка (плоская цель) ускорила скорость в три раза. Молекулы начинки позволяют исследователям точно настраивать скорость реакции. Это беспрецедентное достижение, которое никогда не было найдено в предыдущих исследованиях. Это исследование предлагает новый метод активации инертных молекул и может быть применено к различным органическим реакциям.

A molecular pressure cooker tenderizes tough pieces of protein and helps to bite off

Исследователи показали, что молекулы амида могут быть активированы путем скручивания внутри клетки без громоздких процессов химической модификации. «Мы ищем новый тип клеток, которые могут активировать мишени с более высокой эффективностью и применять их к другим категориям молекул-мишеней. С нашими новыми клетками мы разработаем новый метод активации инертных молекул. В будущем наши клетки будет использоваться в качестве катализаторов, которые селективно сжимают и активируют специфическую связь молекулы-мишени, а также в качестве активирующих агентов для пролекарств, действующих в организме “, – сказал Фуджита.

A molecular pressure cooker tenderizes tough pieces of protein and helps to bite off


Article Tags:
Article Categories:
Интересно
banner

Добавить комментарий

104