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Enzyme的解冻冒险 在crystallo蛋白质热力学

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-12-03浏览次数:1195

酶 - 由蛋白质制成的生物催化剂 - 是催化生物体内反应和过程的极其重要的分子。因此,正在进行的了解其结构和反应机制的工作对于扩大我们的知识和促进科学和医学进步至关重要。

X射线晶体学 - 蛋白质晶体暴露于X射线束以产生可分析的特定衍射图案 - 是最广泛使用的蛋白质结构测定技术。 X射线晶体学中的数据收集通常涉及将晶体置于100K的低温下;然而,低温条件通常不允许对蛋白质晶体的构象变化进行热力学分析。现在,来自大阪大学,大阪医学院,日本同步辐射研究所(JASRI)和RIKEN的研究人员报告了使用非低温技术在铜胺氧化酶催化反应过程中结构变化的细节。他们的研究结果发表在PNAS上。

该研究使用JASRI开发的“湿空气和凝胶涂层(HAG)”方法在同步加速器装置SPring-8上。未冷冻的蛋白质晶体用水溶性聚合物涂覆而不是低温冷却,并置于潮湿氮气流下,温度精确控制。这使裸晶保持足够稳定,团队可以在特定温度下评估氧化还原辅因子(催化反应的必要组分)的结构不同构象之间的平衡。

“因为我们能够实现精确的温度控制,我们首次成功地对工作酶进行了晶体热力学分析,”研究作者Toshihide Okajima说。 “基于晶体测量的热力学分析与结构变化的关系比从溶液研究获得的数据更密切,因此对我们来说更有价值。”

此外,获得的热力学参数显示出与细胞内胞质溶胶相似的行为。因此认为HAG条件可以为生理条件提供有用的模型。已经报道了各种其他结晶技术用于环境温度;但是,它们需要专门的无X射线激光器。

“通过使用温度控制的HAG方法,我们已经证明标准X射线束可用于获取构象信息,”Okajima解释说。 “我们希望这种技术的可及性以及提供热力学信息的可能性将使其成为当前晶体学方法的重要补充。”