写于 2017-01-16 02:34:13| 金沙平台| 总汇

劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员对核糖体的原子 - 原子结构进行了成像,该结构与第一次控制其运动的分子相连,为开发更好的抗生素提供了一步

上面的图像可能看起来像一团混乱的线条,但你实际上在看一个叫做核糖体的分子机器

它的工作是将DNA序列转化为蛋白质,这是支撑着你和所有生物的主力化合物

图像也是一个里程碑

这是第一次看到核糖体的原子 - 原子结构,因为它附着在控制其运动的分子上

如果你是一名结构生物学家,这是个大新闻

但是还有另一种看待这种形象的方式,一种任何遭受细菌感染的人都可以欣赏

该图像也是更好的抗生素的路线图

那是因为这种特殊的核糖体来自细菌

在曲折的某个地方可能是新抗生素可以瞄准的弱点

“我们正在与细菌的抗性机制进行军备竞赛,”伯克利实验室物理生物科学部的科学家兼加州大学伯克利分校的生物化学,生物物理学和结构生物学教授Jamie Cate说

“我们越了解细菌核糖体的工作方式越好,我们就能越好地设法干扰它们,”他补充道

凯特与加州大学伯克利分校的Arto Pulk合作开发了这个结构

他们的工作在6月28日出版的“科学”杂志上有所描述

他们的形象是推动更有效抗生素的最新进展

我们的目标是杀死导致我们生病的细菌的新药,比其抵抗机制领先一步,让我们的有益细菌独自存在

一种方法是从内到外了解细菌核糖体

今天的许多抗生素都以核糖体为目标

更好地了解核糖体的功能将有助于阐明这些抗生素的作用

这也可能导致甚至“更聪明”的分子快速靶向和禁用病原体的核糖体,而不会影响友好的细菌

Cate和Pulk在伯克利实验室的高级光源中使用蛋白质晶体学光束来创建衍射图案,显示核糖体分子如何配合在一起

然后,他们使用计算建模将这些模式组合成令人难以置信的高分辨率图像,描述单个原子的位置

结果是本文顶部的彩色结构

那些蓝色和紫色的一半是核糖体

它们来自大肠杆菌,但它们在自然界中以相似的方式起作用

核糖体沿着信使RNA移动并将其遗传密码解释为如何将氨基酸缝合成蛋白质的方向

但有时核糖体想要向后移动,这在你从事蛋白质生产业务时并不好

这就是两个核糖体两半之间楔入的黄红色 - 绿色波浪形的地方

它是伸长因子G.它像一个棘轮,可以阻止核糖体向后滑动

当它变得迟钝时,它还会推动核糖体前进

科学家们知道伸长因子G可以完成这些工作,但他们并不知道如何工作

现在,有了原子级结构,他们可以研究这种棘轮过程中涉及的化学和分子力

Cate和Pulk发现棘轮通过一次又一次地加强和放松来控制核糖体的运动

这种洞察力可能会导致新的方法来对抗核糖体

“为了创造更好的抗生素,我们需要了解细菌核糖体如何在最小的尺度上发挥作用,这是朝这个方向迈出的一大步,”凯特说

美国国立卫生研究院和国家癌症研究所支持这项研究

美国能源部为进行这项研究的先进光源提供支持

出版物:Arto Pulk等,“通过伸长因子G控制核糖体亚单位旋转”,Science 28 June 2013:Vol

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6140; DOI:10.1126 / science.1235970来源:劳伦斯伯克利国家实验室Dan Krotz图片:劳伦斯伯克利国家实验室