膜蛋白形成瞬間被成功拍攝
日期：2011-04-21 08:31:06
第一項(xiàng)研究發(fā)表在《自然結(jié)構(gòu)和分子生物學(xué)》雜志上。美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的理論與計(jì)算化學(xué)科學(xué)家同德國(guó)慕尼黑大學(xué)的研究人員通力合作，利用低溫電子顯微鏡研究了核糖體、細(xì)胞膜、膜通道及剛形成的蛋白質(zhì)之間的相互作用，并拍攝了核糖體駐留在膜通道上，蛋白質(zhì)分子逐漸進(jìn)入到細(xì)胞膜的瞬間，此前尚沒(méi)有科學(xué)家成功地拍攝過(guò)這一過(guò)程。
德國(guó)慕尼黑大學(xué)貝克曼研究小組采用了一種名為納米小碟的最新膜蛋白研究技術(shù)。這種納米小碟是一種脂質(zhì)體的超微小碟，與天然細(xì)胞膜的組成一樣，由兩層磷脂層組成，每個(gè)磷脂分子都有活躍的親水頭部基團(tuán)和長(zhǎng)長(zhǎng)的疏水尾部，能成功地將特定膜結(jié)合蛋白嵌入其中。這種技術(shù)的應(yīng)用前景非常廣泛，有助于解開(kāi)膜蛋白的生化行為模式，并能幫助獲得膜蛋白的結(jié)晶，從而應(yīng)用X射線(xiàn)晶體衍射技術(shù)獲得其原子水平結(jié)構(gòu)圖。伊利諾伊大學(xué)的研究小組則使用冷凍電鏡圖像技術(shù)獲取了核糖體及其他分子的原子水平結(jié)構(gòu)信息。
分析顯示，膜通道會(huì)進(jìn)到核糖體E位點(diǎn)來(lái)幫助蛋白質(zhì)進(jìn)入通道。不同類(lèi)型蛋白質(zhì)的膜通道以或分泌或開(kāi)側(cè)門(mén)的方式，引導(dǎo)蛋白質(zhì)進(jìn)入膜內(nèi)。研究人員還首次發(fā)現(xiàn)，核糖體與膜表面會(huì)在此過(guò)程中發(fā)生直接的相互作用。此外研究人員還發(fā)現(xiàn)，蛋白信號(hào)序列能通過(guò)通道將蛋白固定在膜內(nèi)，而此前的研究認(rèn)為，信號(hào)序列負(fù)責(zé)“告訴”核糖體形成何種蛋白，并引導(dǎo)蛋白到達(dá)細(xì)胞內(nèi)外的最終目的地。
第二項(xiàng)研究發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上，舒頓、谷巴特及研究生克利斯朵夫發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)進(jìn)入膜的過(guò)程分為兩個(gè)階段。首先，核糖體從細(xì)胞內(nèi)的高能分子獲取化學(xué)能，然后將蛋白質(zhì)“推”入膜通道，最后蛋白質(zhì)進(jìn)入膜內(nèi)。
