Információ

Mi az aminosav utolsó nehéz atomja?

Mi az aminosav utolsó nehéz atomja?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Villamosmérnök vagyok és bioinformatikát tanulok. Olvastam ezt a cikket, amely az utolsó nehéz atomot használja a fehérje aktív helyeinek keresésére, de mi lenne a nehéz atom? Csupa atom, csak hidrogén? A szénnél nehezebb atomok? És honnan tudom, melyik az utolsó nehéz atom?

A cikk: http://bioinformatics.oxfordjournals.org/content/early/2014/11/08/bioinformatics.btu746.full.pdf+html

Az utolsó nehéz atomról beszél az Anyagok és módszerek 2.1.1 Egyedi reprezentáció és a populáció inicializálása alatt


Amint azt Roland megjegyzéseiben említette, ez a kifejezés nem elterjedt, és az említett cikk szerzői használják először (a Roland által a megjegyzésekben említett csomag is - STING).

Ezen a linken megtalálhatja az utolsó nehéz atom definícióját, amely valószínűleg a legtávolabbi nem hidrogén (N, C, O, S) atom az aminosav oldalláncban.

$$egin{array}{|c|c|c|c|} hline Ala : C_eta & Asp : O_{delta^2} &Trp : C_{eta^2} &Asn : N_{delta^2} hline Lys : N_zeta & Glu : O_{epsilon^2} & Ser : O_gamma & Gln : N_{ epsilon^2} hline Cys : S_gamma & His : N_{epsilon^2} & Tyr : O_eta & Val : C_{gamma^2} hline Gly : C_alpha & Leu : C_{delta^2} & Met : C_epsilon & Ile : C_{delta^1} hline Arg : N_{ eta^2} & Phe : C_zeta & Pro : C_delta & Thr : C_{gamma^2} hline end{array}$$

Ugyanezen a linken említették, hogy:

Ha valamelyik PDB fájlban (amelyet a BLUE STAR STING komponensekkel kell elemezni) az adott atom (LHA) hiányzik a rekordból, akkor algoritmusaink megkeresik a következő közelebbi atomot az oldalláncban, amely a LHA.


Néhány fent említett atom pontos elhelyezkedése.

Egyes helyszínek zavaróak lehetnek. Tehát csak jeleztem, hogy mik ezek, néhány aminosav esetében (különösen az elágazó és ciklikus oldalláncok esetében).
[A képek innen reprodukálva.]

Arginin

A $eta^1$ és $eta^2$ terminális nitrogénatomok szimmetrikusak, és a valójában (sztereokémiailag) legtávolabbi atomot tekintjük LHA-nak, amint az a fehérje szerkezetéből következik. A második választás nyilvánvalóan a $eta^1$-nitrogén.

Aszparaginsav

A két terminális oxigén ($delta^1$ és $delta^2$) ionizált formában egyenértékű (egyébként a rezonancia miatt is). A tényleges disztális atomot $delta^2$ címkével látták el

ugyanezt extrapolálhatja a glutaminsavra is

Hisztidin

Az $epsilon^2$ a pirolos nitogénre utal…

Leucin

Az utolsó szénatomok ($delta^1$ és $delta^2$) egyenértékűek, és a választás a tényleges távolságon alapul. Extrapolálja a valint

Fenilalanin

A $zeta$ a szénre utal bek- a benzolgyűrű helyzete. A tirozin esetében az LHA az oxigén a bek-OH a benzolgyűrűben.

Triptofán

Prolin

Mert Aszpargin és Glutamin az LHA az oldallánc amid-nitrogénje.


Aminosavak és peptidek fémszármazékai. 1. A glicin, az L-alanin és a glicilglicin réna származékai. Új N-terminális és védőcsoport, valamint nehézatom-címke

A cikkmegtekintések a teljes szöveges cikkletöltések COUNTER-kompatibilis összege 2008 novembere óta (PDF és HTML formátumban egyaránt) az összes intézmény és magánszemély esetében. Ezeket a mutatókat rendszeresen frissítjük, hogy tükrözzék az elmúlt napok használatát.

Az idézetek a cikkre hivatkozó egyéb cikkek száma, a Crossref által kiszámított és naponta frissített szám. További információ a kereszthivatkozási hivatkozások számáról.

Az Altmetric Attention Score annak a figyelemnek a kvantitatív mérőszáma, amelyet egy kutatási cikk online kapott. A fánk ikonra kattintva betöltődik egy oldal az altmetric.com oldalon, amely további részleteket tartalmaz az adott cikk pontszámáról és a közösségi médiában való megjelenéséről. További információ az Altmetric Attention Score-ról és a pontszám kiszámításának módjáról.

Jegyzet: Absztrakt helyett ez a cikk első oldala.


Milyen aminosavak termelik a hemoglobint?

A disztális hisztidin aminosav tól hemoglobin A fehérje molekula tovább stabilizálja az O-t2 molekula hidrogénkötési kölcsönhatások révén. A mioglobin egy fehérje molekula, amely hasonló szerkezettel és funkció nak nek hemoglobin. Megköti és tárolja az oxigént, anélkül, hogy a kooperativitást érintené.

Hasonlóképpen, milyen típusú molekula a hemoglobin? A hemoglobin a következőkből áll fehérje alegységei (a "globin"molekulák), és ezek fehérjékviszont számos különböző aminosavból álló összehajtott láncok, amelyeket polipeptideknek nevezünk. A sejt által létrehozott bármely polipeptid aminosavszekvenciáját viszont a DNS-szakaszok, az úgynevezett gének határozzák meg.

Hasonlóképpen, az emberek azt kérdezik, hogy a hemoglobinban lévő melyik aminosav vesz részt a vas koordinációjában a hem-protéziscsoporton kívül?

A hemeproteinek által szállított oxigén közvetlenül a vashoz kötődik Vas atomja a hem protézis csoport. Hidrofób kölcsönhatások a tetrapirrol gyűrű és a hidrofób között aminosav R csoportok a fehérjében lévő hasadék belsejében erősen stabilizálja a hem fehérje konjugátum.


Az aminosavak típusai

Vannak 21 aminosav amelyeket fehérjék előállítására használnak lovakban. Ezek mindegyike rendelkezik a hasonló kémiai szerkezet, de különböznek az atomok elrendezésében a molekula egy részében, amelyet a aminosav oldallánc.

Az aminosavak három nagy csoportra oszthatók:

    Alapvető: 10 aminosav, amelyet az étrendben biztosítani kell, mert nem lehet elkészíteni a szervezetben (endogén módon).

Az alábbiakban áttekintjük a szerepeket, források, hiány és többlet tünetei, és követelményeknek minden aminosavhoz. Különböző fehérjeforrások aminosavprofilját is értékeljük.

Az etetési program módosítása előtt megteheti küldje el a ló étrendjét online elemzésre és egyik lótáplálkozási szakértőnk segít áttekinteni ló igényeit.


ANYAGOK ÉS METÓDUSOK

Röviden ismertetjük a BepiPred-2.0 betanításához használt adatkészletet és módszert, valamint az általunk elvégzett validációkat. További részletek az anyagokról és a módszerekről a Kiegészítő anyagokban találhatók.

Strukturális adatkészlet

A 649 antigén-antitest kristályszerkezetből álló adatkészletet a Protein Data Bank-ból (PDB) szereztük be (14). Mindegyik komplexben máshol kifejlesztett HMM-modellek segítségével azonosítottuk az antitestmolekulákat, és mindegyik antitesthez úgy definiáltuk az antigéneket, mint az összes olyan nem antitest fehérjeláncot, amelynek legalább egy atomja van a komplementaritást meghatározó régiótól (CDR) 4 Å sugarú körben. atom (15). Eltávolítottuk azokat a komplexeket, amelyekben az antigénszekvencia >70%-ban megegyezett az adatkészletünk bármely más szekvenciájával, így 160 szerkezetet kaptunk. Véletlenszerűen kiválasztottunk öt, 2014 után közzétett struktúrát végső kiértékelési adatkészletként, és a fennmaradó 155-öt felhasználtuk, öt egyenlő méretű partícióra osztva keresztellenőrzés céljából, hogy létrehozzuk a képzési adatkészletünket. Az epitóp-maradékok az antitest-maradék nehéz atomjának 4 Å sugarú körzetében találhatók. Továbbá, ha több azonos antigénlánc kötődik ugyanahhoz az antitesthez, az epitópot az összes lánc epitóp-maradékainak egyesüléseként határozták meg, így 3542 aminosavból álló pozitív adatkészletet eredményezett. Mind a 36 785 nem epitópot negatívnak definiáltuk. Az összes pozitív és negatív maradékot felhasználtuk a módszerek teljesítményének értékelésekor, de a betanításhoz a negatív adatkészletet véletlenszerű mintavétellel lecsökkentettük a pozitív méretűre (további részletekért lásd a Kiegészítő anyagokat).

Véletlenszerű erdő-előrejelzési modell betanítása

Annak a valószínűségének előrejelzésére, hogy egy adott antigén-maradék egy epitóp része, egy Random Forest Regression (RF) algoritmust betanítottak ötszörös kereszthitelesítési megközelítést alkalmazva. Mindegyik maradékot a számított térfogat (16), hidrofób (17), polaritás (18), valamint a NetSurfP (19) által előre jelzett relatív felületi hozzáférhetőség (RSA) és másodlagos szerkezet (SS) segítségével kódoltuk. 9-es méretű ablak középpontjában maga a maradék. Ezenkívül az összes antigén-maradék egyedi térfogatának összegzésével kapott antigén teljes térfogatát is felhasználtuk, összesen 46 változóra. Ezután a 9-es ablak gördülő átlagát elvégeztük az RF kimeneten, hogy megkapjuk a végső BepiPred-2.0 előrejelzést. A paraméterek optimalizálásával kapcsolatos további részletek a Kiegészítő szövegben és az S1 és S2 kiegészítő ábrákban találhatók.

Értékelő mérések

Minden egyes antigén teljesítményét a vevő működési görbe alatti terület (AUC), a vevő működési görbe első 10%-a alatti terület, 10-zel való szorzással normalizált (AUC10%), valamint a pozitív prediktív arány (PPR) alapján értékeltük. és a legjobb 60 előrejelzés valódi pozitív aránya (TPR) (20).

Két modell teljesítményének összehasonlításakor egy páros t-tesztet az egyes antigéneken mutatott teljesítményük alapján számítottak ki. A két összehasonlított modell közötti szignifikáns különbség meghatározásához 95%-os konfidencia intervallumot használtunk.

Kiértékelés lineáris epitóp-adatkészleten

Ismert lineáris peptidek sorozatát, amelyeket immunfelismerésre teszteltek, és amelyekről kiderült, hogy epitópok (pozitív vizsgálati eredmények) vagy nem epitópok (negatív vizsgálati eredmények), letöltötték az Immune Epitope Database (IEDB) adatbázisból (21). Az ötnél rövidebb vagy 25 aminosavnál nagyobb peptideket eltávolítottuk, mivel a B-sejt-epitópok ritkán vannak kívül ezeken a határokon (1). Csak a két vagy több különálló kísérletben pozitívnak bizonyult peptidek kerültek bele a pozitív adatkészletbe, és csak azok a peptidek, amelyeket két vagy több különálló kísérletben negatívnak tekintettek, és egyetlen kísérletben sem észleltek pozitívnak, a negatív adatkészletbe. Ez 11 834 pozitív és 18 722 negatív peptidet eredményezett. Mindegyik peptidet visszatérképezték az eredeti fehérjeszekvenciájára, és ezt használták a kimeneti előrejelzés kiszámításához. Ez az adatkészlet letölthető a BepiPred weboldalról (http://www.cbs.dtu.dk/services/BepiPred/download.php).

Az értékelést csak a pozitív és negatív peptideken belüli maradékokon végeztük el. Ebben az esetben az AUC-t csak az egyesített pozitív és negatív oldalláncokra számítottuk ki, nem pedig antigénszekvenciánként.


Polipeptid láncok

Az így létrejövő aminosavláncot polipeptidláncnak nevezzük. Mindegyik polipeptid egyik végén szabad aminocsoport van. Ezt a végét N-terminálisnak vagy amino-terminálisnak nevezik, a másik végén pedig szabad karboxilcsoport van, más néven C- vagy karboxil-terminális. Egy fehérje vagy polipeptid aminosav-szekvenciájának leolvasásakor vagy jelentésekor a konvenció az N-C irány használata. Ez azt jelenti, hogy a szekvencia első aminosavát az N-terminálison lévő aminosavnak, az utolsó aminosavat pedig a C-terminálisnak tekintjük.

Bár a polipeptid és a fehérje kifejezéseket néha felcserélhetően használják, a polipeptid technikailag az aminosavak bármely polimere, míg a fehérje kifejezést olyan polipeptidre vagy polipeptidekre használják, amelyek megfelelően hajtogatottak, kombinálva a megfelelő működéshez szükséges további összetevőkkel, és ma már az. funkcionális.

Határtalanul felügyeli és gondozza a kiváló minőségű, nyíltan licencelt tartalmakat az internetről. Ez a konkrét forrás a következő forrásokat használta:


IDŐSZAKOK

Adderly, Brenda. "Aminosavak." Jobb táplálkozás (1999. szeptember). Elérhető a http://web2.infotrac.galegroup.com webhelyről.

– Aminosav szűrés. Minden, amit az orvosi vizsgálatokról tudni kell, évente. Springhouse Corporation: 1996. Elérhető a http://web2.infotrac.com webhelyről.

Antinoro, Linda. "Élelmiszerek és gyógynövények, amelyek megmozgatják a vért, megelőzik a keringési problémákat." Környezeti táplálkozás (2000. február).

"Úgy tűnik, az arginin jótékony hatással van az immunrendszerre és a szexuális reakcióra is." RN (2002. február): 22.

Austin táplálkozástudományi kutatása. "Aminosavak." Útmutató az aminosavakhoz. 2000. Elérhető a http://www.realtime.net/anr/aminoacid.html webhelyről.

Body Trends Fitness termékek. "Aminosavak." bodytrends.com kereskedelmi webhely. (2000). Elérhető a http://wwwbodytrends.com webhelyről.

"A kreatin-kiegészítés felgyorsítja a rehabilitációt." Egészségügyi és Orvostudományi Hét (2002. január 21.): 6.

Davidson, Tish. "Aminosav rendellenességek szűrése." Gale Orvostudományi Enciklopédia. 1. kiadás. Detroit: 1999. Elérhető a http://web2.infotrac.galegroup.com webhelyről.

Dolby, Victoria. "Szorong? Küldjön gyógynövényeket, 5 – HTP-t és aminosavakat a megmentésre!" Jobb táplálkozás (1998. június). Elérhető a http://web2.infotrac.galegroup.com webhelyről.

Gersten, Dennis J., M.D. "Aminosavak: Az élet építőkövei, a gyógyítás építőkövei." A Gersten Institute for Integrative Medicine. (2000). Elérhető a http://www.imagery.com webhelyről.

Gower, Timothy. "Egyél port! Építs izmot! Égess kalóriát!" Nemes (1998. február). Elérhető a http://www.brittannica.com webhelyről.

Moyano, D. Vilaseca, M.AA. Artuch, R. és, Lambruschini, N. "Plasma aminosavak az Anorexia Nervosában". Táplálkozáskutatási Hírlevél (1998. november). Elérhető a http://web2.infotrac.com webhelyről.

"A tanulmányok szerint a kreatin rendben van." Elhízás, fitnesz és wellness hét (2002. január 12.): 12.

Toews, Victoria Dolby. "6 aminosav szabadítja fel az energiát." Jobb táplálkozás (1999. június). Elérhető a http://web2.infotrac.com webhelyről.

Totheroh, Gailon. "Az aminosavterápia kifizetődik." Christian Broadcasting Network (1999. május 10.). Elérhető a http://www.cbn.com webhelyről.

Tuttle, Dave. – Az izom kis segítője. Férfi Fitness (1998. december). Elérhető a http://web2.infotrac.com webhelyről.

Wernerman, Jan. "Speciális aminosav tápanyagok klinikai előnyeinek dokumentálása." A Lancet (1998. szeptember 5.). Elérhető a http://web2.infotrac.galegroup.com/itw webhelyről.

Williams, Stephen. – Sikerült a savteszten. Newsweek (2000. március 27.).

Idézd ezt a cikket
Válasszon egy stílust lent, és másolja be a szöveget az irodalomjegyzékbe.

Spehar, Jane Odle, Teresa "Aminósavak". Gale Alternatív Medicina Encyclopedia. . Encyclopedia.com. 2021. június 17. < https://www.encyclopedia.com > .

Spehar, Jane Odle, Teresa "Aminósavak". Gale Alternatív Medicina Encyclopedia. . Encyclopedia.com. (2021. június 17.). https://www.encyclopedia.com/medicine/encyclopedias-almanacs-transcripts-and-maps/amino-acids-0

Spehar, Jane Odle, Teresa "Aminósavak". Gale Alternatív Medicina Encyclopedia. . Letöltve 2021. június 17-én az Encyclopedia.com webhelyről: https://www.encyclopedia.com/medicine/encyclopedias-almanacs-transcripts-and-maps/amino-acids-0

Idézési stílusok

Az Encyclopedia.com lehetővé teszi, hogy hivatkozási bejegyzéseket és cikkeket idézzen a Modern Language Association (MLA), a The Chicago Manual of Style és az American Psychological Association (APA) általános stílusai szerint.

Az „Idézd fel ezt a cikket” eszközben válasszon stílust, hogy megtekinthesse, hogyan néz ki az összes elérhető információ az adott stílusnak megfelelően formázva. Ezután másolja ki és illessze be a szöveget az irodalomjegyzékébe vagy a hivatkozott művek listájába.

Mivel minden stílusnak megvannak a saját formázási árnyalatai, amelyek idővel fejlődnek, és nem áll rendelkezésre minden információ minden hivatkozási bejegyzéshez vagy cikkhez, az Encyclopedia.com nem tudja garantálni az általa generált minden idézetet. Ezért a legjobb, ha az Encyclopedia.com hivatkozásait használja kiindulási pontként, mielőtt megvizsgálná, hogy a stílus megfelel-e iskolája vagy kiadványa követelményeinek, valamint az alábbi webhelyeken elérhető legfrissebb információknak:

Modern Nyelvi Egyesület

A chicagói stíluskönyv

Amerikai Pszichológiai Társaság

Megjegyzések:
  • A legtöbb online hivatkozási bejegyzésnek és cikknek nincs oldalszáma. Ezért ez az információ nem érhető el az Encyclopedia.com legtöbb tartalomhoz. A visszakeresés dátuma azonban gyakran fontos. Tekintse meg az egyes stílusok konvencióját az oldalszámok és a visszakeresési dátumok legjobb formázására vonatkozóan.
  • Az MLA, Chicago és APA stílusokon kívül iskolájának, egyetemének, kiadványának vagy intézményének saját követelményei lehetnek az idézetekre vonatkozóan. Ezért az irodalomjegyzék vagy a hivatkozott művek listájának szerkesztésekor feltétlenül vegye figyelembe ezeket az irányelveket.

Atomok

Az atom szerkezete

  • egy kicsi, sűrű, pozitív töltésű által körülvett mag
  • sokkal könnyebb, negatív töltésű elektronok.
  • egyetlen pozitív töltésű proton. Egyetlen protonja miatt a hidrogénatomhoz an atomszám nak,-nek 1.
  • egyetlen elektron.

Az elektron töltése ugyanakkora nagyságú, mint a protoné, tehát az atom egésze elektromosan semleges. Protonja az atom szinte teljes tömegét teszi ki.

  • két proton (tehát a héliumnak van egy atomszám nak,-nek 2) és
  • két neutron. A neutronok súlya megegyezik a protonokkal, de nincs elektromos töltése.

A hélium atomnak van két elektron hogy az atom egésze még egyszer semleges legyen.

A többi atomtípus szerkezete ugyanazt a tervet követi. A lítiumtól (At. sz. = 3) az uránig (At. sz. = 92) az egyes elemek atomjait fel lehet sorolni növekvő rendszám szerint. A listán nincsenek hiányosságok. Minden elemnek egyedi rendszáma van, és atomjai eggyel több protonnal és eggyel több elektronnal rendelkeznek, mint a listában azt megelőző elem atomjai.

Elektronok

Atomszám Elem Energiaszintek vagy "shells"
K L M N O
1 Hidrogén (H) 1
2 hélium (Ő) 2
3 lítium (Li) 2 1
4 berillium (Lenni) 2 2
5 bór (B) 2 3
6 szén (C) 2 4
7 Nitrogén (N) 2 5
8 Oxigén (O) 2 6
9 Fluor (F) 2 7
10 neon (Ne) 2 8
11 Nátrium (Na) 2 8 1
12 Magnézium (Mg) 2 8 2
13 Alumínium (Al) 2 8 3
14 szilícium (Si) 2 8 4
15 foszfor (P) 2 8 5
16 Kén (S) 2 8 6
17 klór (Cl) 2 8 7
18 Argon (Ar) 2 8 8
19 kálium (K) 2 8 8 1
20 kalcium (kb) 2
8 8 2
21 Scandium (Sc) 2 8 9 2
22 titán (Ti) 2 8 10 2
23 vanádium (V) 2 8 11 2
24 Chromium (Kr) 2 8 13 1
25 mangán (Mn) 2 8 13 2
26 Vas (Fe) 2 8 14 2
27 kobalt (Co) 2 8 15 2
28 Nikkel (Ni) 2 8 16 2
29 réz (Cu) 2 8 18 1
30 cink (Zn) 2 8 18 2
31 gallium (Ga) 2 8 18 3
32 germánium (Ge) 2 8 18 4
33 arzén (Mint) 2 8 18 5
34 Szelén (Se) 2 8 18 6
35 bróm (Br) 2 8 18 7
36 kripton (Kr) 2 8 18 8
42 Molibdén (Mo) 2 8 18 13 1
48 kadmium (CD) 2 8 18 18 2
50 ón (Sn) 2 8 18 18 4
53 jód (én) 2 8 18 18 7

Az elektronok az atommag körüli viszonylag diszkrét területekre korlátozódnak. Például a hélium két elektronja az atommagot körülvevő gömbölyű zónába korlátozódik. K shell vagy K energiaszint.

A lítiumnak (a szám = 3) három elektronja van, kettő a K-héjban, egy pedig az atommagtól távolabb található. L héj. Mivel távolabb van az atommag ellentétes (+) töltéseitől, ezt a harmadik elektront kevésbé tartja szorosan.

A következő elemek mindegyike a növekvő rendszám szerint egy további elektront ad az L héjhoz, amíg el nem érjük a neont (At. No. = 10), amelynek nyolc elektronja van az L héjban.

Nátrium tizenegyedik elektronját még magasabb energiaszintre helyezi, a M shell.

A nátriumtól a argon, ez a héj fokozatosan megtelik elektronokkal, amíg ismét el nem éri a maximum nyolcat.

Jegyezzük meg, hogy a maximum két elektront tartalmazó K héj után a többi elektron maximális száma legkülső héj az nyolc.

Mint látni fogjuk, a kémiai tulajdonságok az egyes elemeket erősen befolyásolják a az elektronok száma a legkülső energiaszintjén (héj).

Ez a táblázat az 1 és ndash 36 elemek atomjainak elektronszerkezetét mutatja azokkal, amelyekről kimutatták, hogy élőlények használják pirossal látható . Négy még nagyobb atomszámú elemet is tartalmaz, amelyekről kimutatták, hogy élőlények használnak.


Láncok készítése

Annak ellenére, hogy a tudósok több mint 50 aminosavat fedeztek fel, csak 20-at használnak fel valami úgynevezett fehérjék előállítására a szervezetben. Ebből a húszból kilenc úgy van meghatározva alapvető. A többi tizenegyet egy felnőtt szervezet képes szintetizálni. Ennek a húsznak a kombinációinak ezreit használják fel a szervezetben lévő összes fehérje előállítására. Az aminosavak egymáshoz kötve hosszú láncokat alkotnak. Az aminosavak hosszú láncait fehérjéknek is nevezik.

Esszenciális aminosavak: Hisztidin, izoleucin, leucin, lizin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofán és valin.
Nem esszenciális aminosavak: Alanin, aszparagin, aszparaginsav, glutaminsav.
Feltételes aminosavak: Arginin (gyerekeknél nélkülözhetetlen, felnőtteknél nem), cisztein, glutamin, glicin, prolin, szerin és tirozin.


A nanopórusok képesek azonosítani a fehérjékben található aminosavakat, ami a szekvenálás első lépése

Ennek a művésznek az ábrázolásában a fehérje egy része áthalad egy aerolizin nanopóruson. Kredit: Alekszej Aksimentiev

Míg a DNS-szekvenálás hasznos eszköz annak meghatározására, hogy mi történik egy sejtben vagy egy személy testében, a történetnek csak egy részét meséli el. A fehérjeszekvenálás hamarosan szélesebb ablakot nyithat a kutatóknak a sejt működésébe. Egy új tanulmány kimutatta, hogy a nanopórusok felhasználhatók mind a 20 aminosav azonosítására a fehérjékben, ami jelentős lépés a fehérjeszekvenálás felé.

Az Illinoisi Egyetem Urbana-Champaign-i, a francia Cergy-Pontoise Egyetem és a német Freiburgi Egyetem kutatói a folyóiratban tették közzé az eredményeket. Természet biotechnológia.

"A DNS sok mindent kódol, ami megtörténhet, ez megmondja, hogy mi lehetséges. A tényleges termék, amely kijön – a fehérjék, amelyek a sejtben végzik a munkát –, nem lehet megmondani pusztán a DNS-ből" – mondta Aleksei Illinois-i fizikaprofesszor. Aksimentiev, a tanulmány társvezetője. "Sok módosítás történik a fehérje DNS-ből történő előállítása során. A fehérjéket összeillesztik, kémiailag módosítják, hajtogatják és így tovább."

A DNS-molekula maga is egy replikációra tervezett templát, így a szekvenáláshoz viszonylag egyszerű másolatokat készíteni. A fehérjék esetében nincs ilyen természetes gépezet, amellyel másolatokat készíthetnének vagy olvasnának. A nehézséget tovább növeli, hogy a DNS-ben lévő négy bázishoz képest 20 aminosav alkotja a fehérjéket, és minden aminosavban számos apró módosítás végezhető a fehérjetermelés és a hajtogatás során.

"Sok aminosav nagyon hasonló" - mondta Aksimentiev. "Például, ha megnézzük a leucint és az izoleucint, ugyanazok az atomok, azonos molekulatömegük van, és az egyetlen különbség az, hogy az atomok kissé eltérő sorrendben kapcsolódnak egymáshoz."

A nanopórusok, a membránba ágyazott kis fehérjecsatornák népszerű eszközei a DNS-szekvenálásnak. Korábban a tudósok úgy gondolták, hogy az aminosavak közötti különbségek túl kicsik ahhoz, hogy a nanopórusos technológiával lehessen regisztrálni. Az új tanulmány mást mutat.

A kutatók a baktériumok által természetesen előállított membráncsatornát, az úgynevezett aerolizint használták nanopórusként. Mind a számítógépes modellezésben, mind a kísérleti munkában fehérjéket aprítottak fel, és kémiai hordozót használtak, hogy az aminosavakat a nanopórusokba tereljék. A hordozómolekula emellett elég sokáig tartotta az aminosavakat a pórusban ahhoz, hogy mérhető különbséget regisztráljon az egyes aminosavak elektromos aláírásában – még a leucin és az izoleucin, a csaknem egypetéjű ikrek között is.

"Ez a munka magabiztosságot épít, és megnyugtatja a nanopórusos közösséget, hogy a fehérjeszekvenálás valóban lehetséges" - mondta Abdelghani Oukhaled, a Cergy-Pontoise biofizika professzora, akinek csapata végezte a kísérleti munka nagy részét.

A kutatók azt találták, hogy még jobban meg tudják különböztetni az aminosavak módosított formáit egy érzékenyebb mérőműszer használatával, vagy ha a fehérjét vegyszerrel kezelik a differenciálódás javítása érdekében. A mérések elég pontosak ahhoz, hogy potenciálisan több száz módosítást azonosítsanak, mondta Aksimentiev, és még több is felismerhető a pórusok finomhangolásával.

"Ez egy elméleti tanulmány, amely azt mutatja, hogy képesek vagyunk azonosítani a különböző aminosavakat" - mondta. "A fehérjejellemzés jelenlegi módszere a tömegspektrometria, de ez nem határozza meg, hogy milyen szekvenciát hasonlít össze a mintával az adatbázisban lévővel. Az új variációk vagy mutációk jellemzésére való képessége korlátozott. A nanopórusokkal végre megvizsgálhatjuk ezeket a módosításokat amelyeket még nem tanulmányoztak."

Az aerolizin nanopórus beépíthető szabványos nanopórus-elrendezésekbe, mondta Aksimentiev, így elérhetővé válik más tudósok számára. A kutatók most olyan megközelítéseket kutatnak, amelyek segítségével az aminosavakat szekvenciális sorrendben leolvashatják a fehérjéből kivágott aminosavak. Más alkalmazásokat is fontolgatnak a rendszerhez.

"Az egyik lehetséges alkalmazás az lenne, ha ezt immunoassay-vel kombinálnák, hogy kihalászhassák az érdeklődésre számot tartó fehérjéket, majd szekvenálhassák őket. A szekvenálásuk megmutatja, hogy módosultak-e vagy sem, és ez egy klinikai diagnosztikai eszközhöz vezethet" - mondta Aksimentiev.

"Ez a munka azt mutatja, hogy valójában nincs határa annak, hogy milyen pontosan jellemezhetjük a biológiai molekulákat" - mondta. "Nagyon valószínű, hogy egy napon képesek leszünk megmondani a sejt molekuláris felépítését - hogy miből állunk, egészen az egyes atomok szintjéig."


Nézd meg a videót: AMINO ACIDS AND PROTEINS (Augusztus 2022).