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        細胞需要在細胞膜中開口以與其環(huán)境進行交換
        
			
        
				2019-05-21 11:48:41
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        細胞需要在細胞膜中開口以與其環(huán)境進行交換。這些開口是可閉合的入口，其中信號以離子的形式傳輸。來自達姆施塔特工業(yè)大學膜生物物理系的私人講師IndraSchröder博士，由Gerhard Thiel教授經(jīng)營，對鉀通道感興趣。物理學家和初級研究小組負責人對這些微小的分子機器有著自己的看法。她對通過通道交換的生物信號并不感興趣，而是對生物物理關閉機制感興趣。施羅德想知道分子螺栓是什么樣的以及它是如何工作的。
        

        細胞需要在細胞膜中開口以與其環(huán)境進行交換
        

        為此，物理學家使用非?；镜拟浲ǖ溃悦馐狗治霾槐匾貜碗s化。她使用兩個結構相似但開放概率不同的系統(tǒng)。一個通道幾乎總是關閉，另一個通道幾乎總是打開。兩種途徑均源自藻類病毒，但與高等生物的鉀通道非常相似。施羅德在無細胞系統(tǒng)中工作，并將鉀通道融入人造表面。“我們專注于關閉機制，并將鉀通道的所有其他功能融合在一起，”Schröder說。“這是合法的，因為鉀通道彼此都很相似。我們基本上都在制作原型，你可以稱之為模型鉀通道。”
        

        氨基酸絲氨酸處于臨界點
        

        施羅德和她的博士生奧利弗·勞赫(Oliver Rauh)已經(jīng)對兩種鉀通道進行了突變，并像卒子一樣來回推動它們的各個部分。這使他們能夠確定哪些氨基酸對低開放概率負責，哪些對高。具有低開放概率的鉀通道在臨界點處具有氨基酸絲氨酸。該氨基酸與遠程氨基酸相互作用，迫使通道孔彎曲。該曲線將另一種氨基酸折疊成關閉隧道的運輸路線。
        

        對于具有高開放概率的鉀通道，氨基酸絲氨酸被氨基酸甘氨酸取代。甘氨酸不會迫使通道孔彎曲，這意味著隧道也不會關閉。“因此，這兩種病毒的鉀通道的關閉機構僅由兩個氨基酸，”施羅德解釋說，“一個氨基酸酸關閉信道，另一個控制過程。分子動態(tài)模擬由我們的合作伙伴的斯忒藩卡斯特TU Dortmund已經(jīng)證實了這一點。我們一直在期待一個更復雜的關閉機制。“
        

        初級研究小組的負責人假設一些人類鉀通道具有與兩個病毒鉀通道相同的螺栓，因為它們都具有兩個關鍵氨基酸。Schröder的工作也與合成生物學有關，因為鉀通道及其基本閉合機制可用于構建人造納米傳感器。Schröder參與的noMagic項目由歐洲研究理事會(ERC)資助，并通過人工制造的渠道操縱活細胞。
        
			

			
          
        
			
        
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