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        生物礦物結(jié)構(gòu)中的手性轉(zhuǎn)換
        
			
        
				2019-04-03 09:44:49
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        麥吉爾大學(xué)的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種機(jī)制，通過這種機(jī)制，可以使用單手酸性氨基酸的左手或右手版本順時(shí)針或逆時(shí)針合成螺旋生物礦物結(jié)構(gòu)。
        

        生物礦物結(jié)構(gòu)中的手性轉(zhuǎn)換
        

        McGill牙科學(xué)院和解剖學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)系的教授Marc McKee和他的團(tuán)隊(duì)以及約翰霍普金斯大學(xué)的合作者闡明了某些生物結(jié)構(gòu) - 如陸地和海洋蝸牛殼 - 可以順時(shí)針方向和逆時(shí)針螺旋，不僅在同一物種內(nèi)，而且在個(gè)體生物的殼內(nèi)。
        

        在Science Advances在線發(fā)表的一篇文章中，McKee教授及其團(tuán)隊(duì)通過簡(jiǎn)單添加特定氨基酸構(gòu)建了生物礦物碳酸鈣(一種通常在殼中發(fā)現(xiàn)的礦物質(zhì))的手性螺旋結(jié)構(gòu)。
        

        值得注意的是，它們還可以通過簡(jiǎn)單地僅使用左旋或右旋形式的氨基酸天冬氨酸和谷氨酸使順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋體 - 這些蛋白質(zhì)在指導(dǎo)許多生物體中的生物礦化過程的蛋白質(zhì)中是豐富的。
        

        “這項(xiàng)工作為理解生物體如何使生物礦化結(jié)構(gòu)向相反方向旋轉(zhuǎn)提供了關(guān)鍵信息，”該研究的高級(jí)作者麥基說。“我們的研究結(jié)果還可以深入了解人類otoconia中可能出現(xiàn)的病理性手術(shù)畸形，內(nèi)耳結(jié)構(gòu)的正常功能通過重力感應(yīng)和線性加速度保持平衡。我們的工作預(yù)測(cè)了人類otoconia中可能出現(xiàn)的病理性手術(shù)畸形。根據(jù)這種理解，有一天會(huì)被用來開發(fā)眩暈療法(失去平衡)“。
        

        什么是手性?
        

        你聽說過杰里米的蝸牛嗎?他在2016年成名，因?yàn)榕c他的大多數(shù)棕色花園蝸牛不同，他的殼逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。這種異常使英國(guó)研究杰里米的研究人員難以找到他作為配偶。
        

        為什么杰里米貝殼的螺旋如此重要?因?yàn)樗窃谡麄€(gè)自然界中發(fā)現(xiàn)的普遍現(xiàn)象的一個(gè)例子：手性。如果不能將它們相互疊加，則彼此鏡像的對(duì)象被認(rèn)為是手性的。也就是說，無論你轉(zhuǎn)向它們，它們都將永遠(yuǎn)不變。杰里米的外殼，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，不能疊加在絕大多數(shù)蝸牛的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的殼上。
        

        就像我們的手是不可疊加的自身圖像一樣，許多分子也是手性的。氨基酸是蛋白質(zhì)的組成部分，具有手性形式，即一種形式是左手形式而另一種形式是右手形式。
        

        科學(xué)家最初假設(shè)生物螺旋結(jié)構(gòu) - 例如蝸牛殼或獨(dú)角鯨的扭曲牙齒 - 可以通過手性分子的作用來解釋，這些分子使它們順時(shí)針(左手)或逆時(shí)針(右手)螺旋。然而，在自然界中，有時(shí)可以發(fā)現(xiàn)兩種旋轉(zhuǎn)，但情況并非如此，因?yàn)橹挥凶笫职被岷蜕锓肿油ǔ⑴c生物過程。
        
			

			
          
        
			
        
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