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蛋白如何“浴火重生”?

日期:2014-12-17 00:00:00

成大家身体的蛋白质其实是个了不得的东西,一些蛋白甚至可以在短短的一秒钟内完成百万次的催化反应,而且这种反应会产生极高的温度,那么这些蛋白如何踏过这些“火山”的呢?来自印第安纳大学与普渡大学印第安纳波里斯联合分校IUPUI,加州大学伯克利分校的研究人员解答了这一问题,相关成果公布在1210日的Nature杂志上。

 

蛋白是人体所必需的组成元素,能完成细胞中的大量工作。这种大分子参与了组织和器官中结构组成,发挥功能和调节的作用,而酶这种特殊的蛋白更加是身体都不可或缺的基本单元,是每个机体从呼吸到行走都需要的元件。研究表明,一些酶在催化反应过程中会产生大量的热量,这些热量如果传递给另一个蛋白,也许就会造成蛋白过热,无法折叠,那么它们是如何排出热量,避免过热和自毁的呢?

 

IUPUISteve Pressé博士表示,“改善人体健康的一个关键目标就是了解蛋白如何从作用反应中恢复,并最终了解如何加速它们的活性,”Pressé博士领导了这项研究。“大家揭示了酶的这个秘密:酶能通过即时加快反应速度,从而散热,这一发现对于活体系统热量流动的理解具有重要意义。”Pressé说明道,在催化反应过程中,酶对产生热量的应答反应是通过扩张和压缩,猛烈推动产生一种压力波,研究人员将这种压力波称为化学声波(chemoacoustic wave),因为这是由一种化学反应热量导致产生的。

 

“那么蛋白又是如何避免被大量产生的热造成损伤,并且不解构的呢?大家发现这些蛋白能将来自化学声波的热位点处释放的能量推开,并同时将这些热量推走,这样才能不受到热攻击,”Pressé 说。研究人员计划下一步继续在其它蛋白中,利用多个实验和理论方法分析这种“化学声波效应”。

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