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新药物研发的帮手:蛋白质的原子级微观结构

叶子  发布于:2015/5/10  阅读量:1203  来源:livescience

因为新显微镜技术的革新,研究人员现在可以在单个原子水平研究蛋白质。

 

这一前所未有的对微观原子结构图像的了解,有助于研究人员设计的药物,和了解人体内药物与周围环境的相互作用。

 

“这是一个人类蛋白成像的新时代,对药物设计具有巨大的影响。”,美国国家卫生研究院(National Institutes of Health)的主任弗朗西斯·柯林斯博士在一份声明中说。“这种在原子水平的成像,对开启细胞生理生化过程的探索提供了详细的信息。”

 

在报告中,研究者解释了他们如何使用低温电子显微镜(cryo-EM),来展示药物是如何绑定到一个酶上,然后降低其活性的精致的细节。

 

他们使用了一种存在于细菌中叫做β-半乳糖苷酶的酶。研究人员使用一束电子照射这种酶,使其被迅速冷冻。然后再把它保存在温度保持在零下346华氏度(零下210摄氏度)的环境中。

美国国家癌症研究所研究员的癌症研究中心的专门从事细胞和分子成像的,苏布拉斯博士说:“由此产生的图像显示了组成此酶的氨基酸的原子轮廓。”

 

酶在细胞中通常负责加速化学反应。了解它们的结构,无论是对其单独来说还是对药物来说,都可以帮助科学家创造可以阻止或增强其功能的新的药物。

 

新方法可以让研究人员看到分辨率为2.2埃的β-半乳糖苷酸。目前,只有x射线晶体学已经能够显示类似的分子图像。但是,科技的进步需要了解分子里有序的排列,这就需要低温电子显微镜发挥作用。然后,将来,分子分析可以在更自然的环境中进行。

 

其实,技术研究人员需要采取大约40,000张照片才能得到酶的原子结构的3D视图。从不同的方向来捕捉分子的结构,再把不同的信息集合起来建立一个三维图像。最终才能显示出它的微观视图。


全部评论(1)

  • 1楼
    2015/5/11 9:51:03V大大

    期待这种新技术的更多应用

    [0]

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