Определение структур белка: кристаллография рентгенаОдин из самых важных методов в биологии – кристаллография рентгена, которая используется, чтобы проанализировать структуры белка.
Знание таких структур позволяет ученым делать выводы о том, что делает белок и как это делает это, но также и развивать лекарства, которые запрещают или активируют функцию того белка. Для кристаллографии рентгена белки очищены и сушеные, чтобы сформировать кристалл, каждый из которых содержит миллионы копий того же самого белка. Яркий рентген на кристалле тогда позволяет заключения о том, где самые маленькие стандартные блоки белка – атомы – расположены и насколько динамичный каждый из них, т.е. каким количеством это может шевелить вокруг в его местоположении.
Делая это для одного кристалла они получают средние числа, которые основаны на поведении миллионов копий эквивалентных атомов. Вы думали бы, что этого достаточно, чтобы быть уверенным, что это – то, на что белок похож по своей природе также. Но это на самом деле не, и иногда усреднение может вводить в заблуждение как Боян Загрович, привести автора исследования, объясняет: «Возьмите, например, среднее местоположение вратаря во время футбольного матча.
Полагая, что команды переходят на другую сторону в перерыве между таймами, это примерно в центре области, явно непредставительная ситуация».Атомы в белках шевелятся, до шести сворачивают больше, чем в настоящее время мысль
Таким образом, как правильно делают текущие программы для анализа рентгена кристаллографический сбор данных структура белка и ее динамика? Это было одним из вопросов, на которые Антония Куцманик хотела ответить во время ее исследований доктора философии с Загровичем и поддержанный его European Research Council (ERC), Начинающим Грант. Вместе с сотрудником Нэврэджем С. Пэнну из Лейденского университета, Нидерланды, она привыкла компьютерное моделирование для «построенного» кристалл белка и проанализировала его методами кристаллографии рентгена, перед использованием стандартных программ, чтобы захватить особенности белка от кристаллографических данных. Это позволило ей проверять, «видит» ли способ, которым в настоящее время анализируются кристаллографические данные ", то, что действительно там. «Мы были действительно удивлены найти, что текущие программы, используемые, чтобы предсказать структуру белка от данных о кристаллографии рентгена, недооценивают уровень динамики – поэтому, каким количеством каждый атом может шевелить вокруг в его положении – до шестью, сворачиваются.
Это много, это похоже, если мы могли бы внезапно повернуть голову 180 градусов, а не просто налево или направо», объясняет Антония Куцманик.Вдохновляющая работа
Гариб Муршудов из Кембриджского университета, британский, структурный биолог и один из ревизоров диссертации Антонии Куцманик, написал: «Это – моя любимая глава, это – вдохновляющий это ясно показывает, что необходимо проектировать новые способы описать динамику белка в кристаллах». Более точные способы интерпретировать данные о кристаллографии рентгена и определить динамику белка не только дадут более ясное и более реалистическую картину того, на что белок похож по своей природе – так, чтобы местоположение и движения вратаря были точно известны – но также помогли развивать лекарства, которые могут изменить функцию белка более точно и более мощно.