Första beviset för att rörelser hos atomer leder till strukturering i proteiner
Forskare vid bland annat Göteborgs universitet och Linnéuniversitetet har hittat bevis för att vågmekanik avgör vilken struktur som är möjlig i en proteinmolekyl. Resultaten ökar förståelsen för dynamiken hos proteiner och kan vara av vikt när man designar proteiner vilket, i sin tur, är viktigt inom områdena medicin och bioteknik.
Proteiner är stora molekyler som spelar en viktig roll för livet. Dynamiken hos proteiner, alltså hur de utvecklas och förändras i sin uppbyggnad, är avgörande för deras aktivitet, men den är svår att följa experimentellt. I synnerhet har funktionen av lågfrekventa vibrationer hos de enskilda atomerna, vars inverkan på proteindynamiken är ganska svag, varit okänd. Att kunna förstå hur processen som ger en proteinmolekyl dess slutliga form fungerar är viktigt för att kunna designa och producera proteiner till exempelvis läkemedel.
Med hjälp av ny vetenskaplig utrustning och förfinade experimentella förberedelser har en grupp forskare under ledning av professor Gergely Katona vid Göteborgs universitet lyckats följa omflyttningarna av atomer i en proteinkristall. Detta efter bestrålning med en så kallad Terahertz-strålningskälla, som avger lågfrekvent strålning i området mellan mikrovågor och infrarött ljus.
Ran Friedman, docent och forskare i beräkningskemi vid Linnéuniversitetet, deltog i den teoretiska analysen av resultaten.
– Denna studie flyttar fram gränserna för experimentell upptäckt av proteindynamik, säger han. Nu väntar hårt arbete för att vidareutveckla en teoretisk ram för att göra bättre analyser av experiment av den här typen. Lyckligtvis har vi säkrat stöd från LINXS, Lund Institute of advanced Neutron and X-ray Science, för detta ändamål, för vilket vi är mycket tacksamma.
Mer information
- Läs mer i pressmeddelandet från Göteborgs universitet
- Läs hela artikeln Clustering of atomic displacement parameters in bovine trypsin reveals a distributed lattice of atoms with shared chemical properties i Scientific Reports