샌프란시스코 캘리포니아 대학교 (University of California)의 연구원들이 이끄는이 연구는 인산염 방출 역학을 조사하기 위해 실험 및 계산 기술의 조합을 사용했습니다. 이 팀은 인산염 가수 분해, 인산염 결합의 파괴가 발생하는 "뉴클레오티드 결합 포켓"으로 알려진 액틴 필라멘트의 특정 영역에 중점을 두었습니다.
고속 원자력 현미경을 사용하여 연구원들은 인산염 방출 이벤트를 실시간으로 직접 시각화 할 수있었습니다. 그들은 포스페이트 탈출이 뉴클레오티드 결합 포켓의 일시적 개방을 통해 발생하여 포스페이트 그룹이 액틴 필라멘트로부터 분리 될 수 있음을 관찰했다. 이 개방 및 폐쇄 운동은 액틴 분자 내에서 근처의 루프 구조의 움직임에 의해 촉진되는 것으로 밝혀졌다.
이 과정의 분자 세부 사항을 추가로 설명하기 위해 연구원들은 계산 시뮬레이션을 수행했습니다. 이 시뮬레이션은 포스페이트 방출이 국소 정전기 환경 및 뉴클레오티드 결합 포켓의 유연성을 포함한 여러 요인에 의해 영향을받는 것으로 밝혀졌다. 시뮬레이션은 또한 인산염 탈출 과정에 관여하는 에너지 장벽에 대한 통찰력과 전이 상태를 안정화시키는 데 인접한 액틴 서브 유닛의 역할을 제공했다.
이 연구의 발견은 액틴 필라멘트로부터 인산염 방출의 기초가되는 분자 메커니즘에 대한 더 깊은 이해를 제공한다. 이 지식은 액틴 필라멘트의 동적 행동과 근육 수축, 세포 분열 및 세포 운동과 같은 세포 과정에 관여하는 데 중요합니다. 또한,이 연구는 근육 장애 및 암을 포함한 다양한 질병에서 액틴 기반 과정을 대상으로 치료 중재를 탐구하기위한 새로운 길을 열어줍니다.
