Ученые начали осознавать, посему жизнь и не может без жидкости

    Ученые подобрались поближе к осознанию тамошнего, как только и посему вода является актуально нужной для жизни. На недельке в Государственной академии возникла работа, обеспечивающая нешуточное подтверждение тамошнему, что белки — сложные и заглавные молекулы, кои сворачиваются в конкретные формы, позволяя протекать биологическим реакциям — и не умеют сворачиваться без помощи других. Заместо сего фолдинг белка обеспечивается еще наименьшими молекулами жидкости, кои окружают белки, тянут и толкают них, дабы те самый за толики секунды свернулись спецефическим образом, подобно крохотным художникам оригами, кои складывают огромные листы бумаги с неописуемой скоростью.

    Ученые начали осознавать, посему жизнь и не может без воды

    Донгпинг Чжон, управляющий исследовательской группы в Институте штата Огайо, который изготовил открытие, именовал эту работу «крупным этапом вперед» в осознании водно-белковых взаимодействий и произнес, что она отвечает на вопросец, над которым разламывали головы ученые десятки лет.

    «Долгое время ученые пробовали узнать, как только вода ведет взаимодействие с белками. Это же базовая неполадка, которая имеет отношение к структуре, стабильности, динамике и, в конце концов, опции белка», заявил Чжон. «Мы считаем, что сейчас у нас существуют уверенные прямые подтверждения тамошнего, что на сверхкоротких временных масштабах (пикосекундах, триллионных толиках секунды) вода модулирует белковые флуктуации», заключил он.

    Чжон, доктор химии и биохимии, и его команда приименяли сверхкороткие лазерные импульсы для съемки передвигающихся молекул жидкости вокруг ДНК-полимеразы, типа белка, который помогает воспроизводить ДНК.

    Дабы получить добрый общий вид на это же взаимодействие, пришлось определенно локализовать оптические зонды на поверхности белка, разговаривает ученый. Ученые внедрили молекулы аминокислоты триптофана в белок в качестве зонда и измерили, как только вода движется вокруг него.

    Привычно молекулы жидкости текут мимо друг дружку с пикосекундными скоростями, тогда-то как только белки сворачиваются с наносекундными скоростями — в 1000 раз медлительнее. Раньше группа Чжона показала, что молекулы жидкости замедляются, сталкиваясь с белком. Однако когда они сопряжены с ним, молекулы жидкости как и раньше едут в 100 раз скорее, чем белок.

    В новейшем изучении ученые сумели обусловить, что молекулы жидкости конкретно касались «боковых цепей» белка, элементов белковой молекулы, кои связываются и развязываются меж собой, обеспечивая фолдинг и опции. Исследователи а также сумели отметить синхронизацию движения молекул.

    Компьютерное моделирование в Суперкомпьютерном центре Огайо дозволило ученым визуализировать происходящее: там, где вода сдвигалась спецефическим образом, секундой потом сворачивался белок, как только если б молекула жидкости подталкивала белок к изменению формы.

    Вода и не может произвольно поменять форму белка, пояснил Чжон. Белки умеют сворачиваться и разворачиваться несколькими путями, зависимо от аминокислот, из которых состоят.

    «Мы продемонстрировали, что бесповоротная форма белка находится в зависимости от двух вещей: жидкости и самих аминокислот. Сейчас мы можем сообщить, что на сверхбыстрых временных масштабах флуктуации на поверхности белка контролируются флуктуациями жидкости. Молекулы жидкости ишачят совместно подобно объемной паутине, управляя движением белков».