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        光誘導的光敏蛋白變化
        
			
        
				2019-02-25 11:03:32
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        Charité - UniversitätsmedizinBerlin的研究人員在分子水平上證明了特定蛋白質如何將光信號轉換成細胞信息。他們的研究結果擴大了對植物和細菌如何適應光照條件變化的理解，光照條件調節(jié)光合作用等基本過程。他們的研究成果發(fā)表在Nature Communications上。
        

        光誘導的光敏蛋白變化
        

        植物色素是負責將光轉換成細胞信息的蛋白質。這些光感受器存在于植物，真菌和細菌中，它們利用光來調節(jié)基本的生理過程。植物色素包含一種稱為發(fā)色團的光敏四吡咯分子，當暴露于非常特定波長的光時，其發(fā)生變化。蛋白質檢測到這些變化并實施進一步的結構重排。激活和失活途徑是響應光而觸發(fā)的，導致結構轉換的復雜過程。
        

        研究人員使用X射線晶體學來確定暗適應的光敏色素光感受器的三維結構，并繼續(xù)將這種結構與其適應光的狀態(tài)進行比較。為此，研究人員首先創(chuàng)造了一種蛋白質的結晶形式，然后用X射線照射。通過蛋白質 結構分析，研究人員能夠計算分子內原子的位置。他們的工作結果顯示了單個氨基酸在光誘導的這些蛋白質的激活和失活中的貢獻。“我們的研究已經(jīng)提供了基本的結構數(shù)據(jù)，這將增強我們對環(huán)境信號傳遞到生物體的方式的理解。這些是重要的見解，特別是如果我們希望能夠將光感受器用于未來的臨床應用，”該研究的首席研究員Patrick Scheerer博士。
        

        一種潛在的應用將是腫瘤學領域，其中光感受器可用于可視化癌組織。這將基于它們在可見光譜的紅色和近紅外區(qū)域吸收和發(fā)射光的能力。鑒于近紅外光在人體組織中具有更大的穿透深度，因此可以使用植物色素來非侵入性地觀察更深層的組織細胞并且沒有副作用。光感受器也可以證明適合作為在分子水平上治療遺傳疾病的光控工具。為了進一步探索這些潛在的應用，Scheerer博士及其團隊希望利用未來的研究來更好地了解光敏色素熒光(這些光感受器的另一個特性)，以及探索其結構轉化的其他方面。
        
			

			
          
        
			
        
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