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新聞資訊

Nature發表結構生物學重要成果

2016-11-17
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美國能源部SLAC國家加速器實驗室的研究人員首次對調控蛋白質生產的RNA開關進行了實時成像。這項重要的研究成果發表在十一月十五日的Nature雜誌上，向人們展示了X射線無電子激光器（XFEL）研究RNA的強大實力。




美國能源部SLAC國家加速器實驗室的研究人員首次對調控蛋白質生產的RNA開關進行了實時成像。這項重要的研究成果發表在十一月十五日的Nature雜誌上，向人們展示了X射線無電子激光器（XFEL）研究RNA的強大實力。


“這是首次在原子水平上實時觀察由兩個生物分子化學互作觸發的生物反應，”領導這項研究的結構生物學家Yun-Xing Wang說。XFEL為人們提供了其他途徑無法獲知的細胞基礎機製。


RNA是所有細胞的關鍵遺傳物質，根據DNA藍圖以多種方式指導核糖體生產蛋白質。核糖開關是一種存在於細菌中的特殊RNA開關。Wang及其同事研究了創傷弧菌的一個核糖開關。這個核糖開關位於一條mRNA長鏈上，對蛋白質合成進行調控。這條mRNA指導合成的蛋白質，負責幫助細胞生產腺嘌呤。當細菌內的腺嘌呤過多時，腺嘌呤分子進入核糖開關的口袋，使開關變為另一個形態，改變蛋白質和腺嘌呤生產的速度。


研究人員把這種核糖開關製成納米晶體，將其混在含有腺嘌呤分子的溶液中。每一個晶體都很小，腺嘌呤可以快速均勻的滲透進去，進入核糖體開關的口袋。隨後研究人員用X射線激光器以特定的時間間隔轟擊這些晶體，首次觀察到了一個轉瞬即逝的中間階段。他們獲得了首張核糖開關的空口袋初始狀態，還發現它存在兩個稍有不同的構象，隻有其中一個參與了開關活性。



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