写于 2017-05-21 02:25:26| 金沙平台| 总汇

清华江实验室的莱斯大学研究人员利用原子力显微镜中的摇摆针抓取和拉出单个蛋白质分子通过拉伸蛋白质,Kiang的团队可以测量塑造它们的精确物理力量.Cit:C Kiang / Rice University一组科学家专注于一种名为von Willebrand因子(VWF)的蛋白质,他们发现大脑和心脏的小血管中的血流压力如何导致VWF的形状发生变化并形成血栓

来自莱斯大学的新研究,Baylor医学院(BCM)和普吉特海湾血液中心(PSBC)揭示了心脏和大脑的小血管中的流动压力如何导致一种常见的蛋白质改变形状并形成危险的血栓科学家们惊讶地发现蛋白质可以保持在危险的,凝块开始的形状长达五个小时,然后恢复到正常,健康的形状这项研究 - 第一次 - 专注于一种名为von Willebrand因子的蛋白质,或VWF,凝血形成的关键参与者由Rice物理学家Ching-Hwa Kiang领导的研究小组发现,“剪切”力,就像在动脉粥样硬化患者的小动脉中发现的那样,导致非凝固的片段VWF一次变成几个小时形成凝块的形状这个发现在本周出现在物理评论快报上“当我第一次听到Kiang博士的团队发现了什么时,我很震惊,”血液血小板专家Joel Moake博士说

研究合作者,在Rice和BCM Moake担任联合任命,他的研究小组是第一个描述高剪切应力如何导致血小板粘在VWF上的人,他说,“我原以为这种状况可能持续这么短的时间这将是无法衡量的没有人会发现这种情况会持续数小时

这具有深刻的临床意义“物理学和天文学和生物工程副教授Kiang,研究涉及的力量d在蛋白质折叠中蛋白质是生物学的主力在每个活细胞中每秒钟产生数万个,并且每个细胞在其创建的瞬间折叠成特征形状尽管它无处不在,蛋白质折叠是一个非常复杂的过程被笼罩在神秘中,Kiang是使用原子力显微镜(AFM)揭示蛋白质折叠所涉及的基本物理过程的先驱AFM有一个细针,尖端只有几个原子,针头悬挂在微小的上面在一个表面上下摆动的手臂Kiang的团队使用摆动针抓住并拉开单个蛋白质分子通过拉伸这些类似橡皮筋,她的团队已经证明它可以测量将它们保持在折叠状态的精确物理力“In在这项研究中,我们所做的不仅仅是衡量力量;我们使用这些测量来看看分子处于什么状态,“Kiang说”通过这种方式,我们能够研究分子的动力学,看看它在一段时间内是如何变化的“Moake,一位高级研究科学家Rice的生物工程和BCM的医学教授表示,这项工作至关重要,因为它有助于解释VWF的工作原理“VWF在血管壁上排列的细胞中合成,并存储在那里直到细胞得到信号船只有受伤的危险,“Moake说:”为了应对这些刺激,细胞分泌VWF它是一种长蛋白质,一端仍然固定在细胞上,而其余部分像一条流光一样从墙壁上展开“展开的行为VWF对于血小板是粘性的,并且开始止血过程,当血管受到伤口和伤口损伤时,可防止人们流血至死

“当血液过多时,身体会发现凝血已经停止 - 太多的粘连,太多的血小板团块 - 它使用酶来夹住长的VWF弦,“Moake解释说”首先,它使大的可溶性版本的琴弦保持一定的粘性,然后VWF的这些大的可溶部分是减少为在血浆中循环的VWF的较小亚基“在正常条件下,这些被称为PVWF的循环亚基折叠成紧凑的形状并且不再粘附到血小板上 然而,先前的研究表明,一种称为“剪切”的物理应力 - 可能在高流速的部分闭塞的动脉血管中出现 - 可能导致PVWF变得粘连到血小板上“这就是我们所知道的”,Moake说“我们不知道PVWF蛋白质的构象如何变化这就是为什么Kiang博士的研究如此重要以及更有可能使治疗干预更合理地设计“为了研究这个问题,Kiang的实验室与Moake团队在Rice的生物科学部门密切合作研究合作以及来自实验室的研究人员,来自BCM的前身为Jing-fei Dong,现在在西雅图的PSBC,Moake和Dong的团队准备了PVWF的样本,使一些人受到已知诱导凝块形成的剪切应力的影响.Kiang的团队使用AFMs测试样本通过实验和演绎推理的组合,她的团队确切地确定了PVWF的哪个部分改变了它的conf剪切应力期间的形成它们还确定蛋白质在放松成自然形状之前保持部分展开的时间“下一步将是设计新的实验,使我们能够监测蛋白质,因为它们与血小板结合并引发凝块形成,”Kiang说

“这将告诉我们更多关于蛋白质的物理特性,并提供更多关于潜在疗法的线索”该研究得到了美国国立卫生研究院,国家科学基金会,纳米健康联盟,韦尔奇基金会,玛丽R的支持

吉布森基金会和埃弗里特辛克森基金研究合着者包括赖斯研究生Sithara Wijeratne和Eric Frey,前莱斯大学研究生Eric Botello,BCM研究员Hui-Chun Yeh和Angela Bergeron,赖斯大学本科生Jay Patel,PSBC周周和赖斯高级研究技术人员Leticia Nolasco和Nancy Turner出版物:Sithara S Wijeratne等人,“机械激活一个Mult通过结构域变化的imeric粘附蛋白,“Phys Rev Lett 110,108102(2013); DOI:101103 / PhysRevLett110108102消息来源:莱斯大学Jade Boyd新闻图片:C Kiang / Rice University