소개 :
단백질은 세포 신호 전달, 효소 촉매 및 유전자 조절을 포함한 수많은 생물학적 과정에 관여하는 수명의 필수 빌딩 블록입니다. 단백질이 서로 상호 작용하고 복합체를 형성하는 방법을 이해하는 것은 세포 기능을 풀기 위해 중요합니다. 단백질 상호 작용을 연구하기위한 전통적인 기술은 종종 복합체의 정적 스냅 샷을 제공합니다. 그러나, 이들 방법은 강제중인 단백질의 역동적 인 특성을 포착하는 데 미치지 않아 상호 작용을 크게 변화시킬 수있다.
진보 :
연구원들은 적용된 힘 하에서 단백질 복합체의 시각화를 가능하게하는 획기적인 이미징 접근법을 개발했습니다. 이 기술은 고속 원자력 현미경 (AFM)을 단일 분자 형광 공명 에너지 전달 (SMFRET)과 결합합니다. AFM은 제어 된 힘을 갖는 단백질의 정확한 조작을 허용하는 반면, SMFRET는 특정 단백질 부위 사이의 거리의 변화를 모니터링한다.
주요 결과 :
이 새로운 접근 방식을 사용하여 연구자들은 단백질 복합체의 역동적 인 행동에 대한 전례없는 통찰력을 얻었습니다.
1. 형태 변화 : 복합체 내의 개별 단백질에 힘을 적용함으로써, 연구자들은 단백질 상호 작용을 조절하는 실시간 구조 변화를 관찰했다. 이러한 변화는 이전에 전통적인 기술을 사용하여 숨겨져있었습니다.
2. 복잡한 분해 : 힘의 적용은 단백질 복합체의 분해를 유도하여 특정 단백질-단백질 상호 작용을 방해하는 임계 힘 임계 값을 나타낼 수있다.
3. 알로 스테 릭 규정 : 힘-유도 된 구조적 변화는 단백질 복합체를 통해 전파 될 수 있으며, 먼 단백질 도메인의 상호 작용을 변화시키는 알로 스테 릭 효과를 유발할 수있다.
4. 숨겨진 상호 작용 공개 : 강제중인 단백질 복합체를 조사함으로써, 연구자들은 평형 조건 하에서 명백하지 않은 새롭고 일시적인 단백질-단백질 상호 작용을 발견했다.
의 중요성 :
적용된 힘 하에서 단백질 복합체를 시각화하는 능력은보다 생리적으로 관련된 맥락에서 단백질 역학 및 상호 작용을 연구하기위한 새로운 길을 열어줍니다. 이 접근법은 기계적 힘이 어떻게 세포 과정을 조절하는지에 대한 통찰력을 제공하여 잠재적으로 질병에 관여하는 단백질 복합체를 표적으로하는 새로운 요법의 발달로 이어진다.
결론 :
고속 AFM과 SMFRET의 조합은 동적 행동의 시각화를 가능하게함으로써 단백질 복합체의 연구에 혁명을 일으켰다. 이 새로운 접근법은 단백질 상호 작용 및 세포 과정에 대한 이해를 변화시킬 수있는 잠재력을 가지고 있으며 분자 생물학 및 생물 물리학 분야에서 미래의 발견을위한 길을 열어줍니다.
