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        轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能以前必須從成百上千個(gè)協(xié)同工作的行為中推斷出來
        
			
        
				2019-11-17 14:43:29
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			  來源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        就像小船可以幫助乘客穿越河流一樣，運(yùn)輸者可以在細(xì)胞膜上移動(dòng)物質(zhì)。這個(gè)過程對(duì)于從細(xì)菌到人類的生命形式的細(xì)胞健康運(yùn)作至關(guān)重要。這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能以前必須從成百上千個(gè)協(xié)同工作的行為中推斷出來。今天發(fā)表在《自然》雜志上的新技術(shù)可以一次研究一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。
        

        轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能以前必須從成百上千個(gè)協(xié)同工作的行為中推斷出來
        

        如果您僅考慮整個(gè)船隊(duì)的綜合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，就想了解一艘特定船的位置，速度和乘客，那么這一強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)就會(huì)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
        

        通過觀察單個(gè)分子的活性，我們闡明了轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活性的潛在機(jī)制的一部分，這可能被證明對(duì)該家族中許多臨床相關(guān)蛋白的未來研究至關(guān)重要。
        

        技術(shù)開辟了新的可能性
        

        這項(xiàng)研究依賴于一種稱為單分子熒光共振能量轉(zhuǎn)移或smFRET的技術(shù)。該方法使研究人員能夠收集各個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活動(dòng)的精確測(cè)量值。這種前沿技術(shù)是研究作用機(jī)制以及與疾病有關(guān)的突變的強(qiáng)大工具。它在全球的少數(shù)實(shí)驗(yàn)室中都可以使用。
        

        先前的單分子技術(shù)具有測(cè)量所謂“離子通道”的活性的能力，該活性使帶電粒子能夠快速穿過細(xì)胞膜。這些單分子方法徹底改變了對(duì)通道的理解，但由于運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)種類繁多且運(yùn)輸速度相對(duì)較慢，因此不適用于運(yùn)輸者。新的smFRET方法對(duì)各種運(yùn)輸工具都更有用。
        

        逐步運(yùn)輸
        

        神經(jīng)遞質(zhì)：鈉共轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(NSS)是一類轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，最常見于大腦，能將分子移入或移出細(xì)胞。在人類中，神經(jīng)遞質(zhì)5-羥色胺和去甲腎上腺素的NSS是幾乎所有抗抑郁藥的靶標(biāo)。NSS中的多巴胺是苯丙胺和可卡因的主要靶標(biāo)。了解此類蛋白質(zhì)及其功能將為這些治療和濫用藥物的機(jī)理以及如何改善針對(duì)這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的療法提供新穎的見解。
        

        研究人員應(yīng)用smFRET研究了NSS蛋白的細(xì)菌親戚：MhsT轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，其將氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)通過細(xì)胞膜。該小組想了解運(yùn)輸過程中最慢的部分，稱為限速步驟。研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同的貨物，MhsT運(yùn)輸機(jī)的限速步驟是不同的。
        

        為了使分子穿過膜，轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白會(huì)改變其形狀，既吸收細(xì)胞外部的物質(zhì)又釋放細(xì)胞內(nèi)部的物質(zhì)。研究人員透露，周期最慢的部分是將形狀變回外部的過程，當(dāng)時(shí)運(yùn)輸者被認(rèn)為是空了一些貨物，但沒有其他貨物。
        

        由于不同的貨物具有不同的緩慢步驟，研究結(jié)果表明“返回”步驟并不是空的，而是與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白上二級(jí)結(jié)合位點(diǎn)的其他證據(jù)相符，這是調(diào)節(jié)其活性的關(guān)鍵。
        

        更好地了解NSS蛋白質(zhì)家族中第二個(gè)結(jié)合位點(diǎn)的功能相關(guān)性，對(duì)于研究靶向這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的藥物的藥理學(xué)和功效至關(guān)重要。
        
			

			
          
        
			
        
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