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研究表明為什么麻醉藥會阻止細(xì)胞的助行器前進(jìn),F(xiàn)CS助力細(xì)胞研究

更新時間:2021-05-18  |  點擊率:660

休斯敦-(2021年1月28日)-就像一把扳手使齒輪發(fā)粘一樣,一種普通的麻醉劑可以阻止細(xì)胞中的運(yùn)動蛋白運(yùn)動。

這不一定是一件壞事,但是到目前為止,如何運(yùn)作一直是個謎。

 

賴斯理論生物物理中心(CTBP)的研究人員詳細(xì)介紹了這種機(jī)制,該機(jī)制可以使異丙酚-注射的普通麻醉劑在手術(shù)前將您擊倒-阻止驅(qū)動蛋白的運(yùn)動,這種蛋白通過微管傳遞到細(xì)胞遠(yuǎn)處。

賴斯物理學(xué)家和CTBP聯(lián)合主任JoséOnuchic說,該藥對驅(qū)動蛋白的作用是已知的,但作用機(jī)理尚不清楚。在丙泊酚存在下對該蛋白質(zhì)的計算模擬清楚地表明了該蛋白質(zhì)在哪里與驅(qū)動蛋白結(jié)合以及如何破壞驅(qū)動蛋白的功能。

前賴斯博士后研究員比曼領(lǐng)導(dǎo)這項研究的奧努奇奇說:“細(xì)胞中的許多東西都受到微管和運(yùn)動蛋白的調(diào)節(jié),包括有絲分裂以及細(xì)胞器和小泡的運(yùn)輸,因此,了解它們的工作原理很重要。”賈納(Jana),現(xiàn)為印度科學(xué)栽培協(xié)會化學(xué)科學(xué)副教授,賈達(dá)夫普爾(Jadavpur),倫斯勒理工學(xué)院(Rensselaer Polytechnic Institute)的生物科學(xué)教授蘇珊·吉爾伯特(Susan Gilbert)。

Jana建議,對這種機(jī)制的理解表明,那些相同的結(jié)合口袋可用于其他療法。他說:“這項研究為驅(qū)動蛋白運(yùn)動蛋白相關(guān)疾病的治療開辟了廣闊的前景。”

賈納說:“現(xiàn)在我們對驅(qū)動蛋白的重要區(qū)域有了更好的信心,我們可以在這些區(qū)域?qū)ふ腋嗟男》肿咏Y(jié)合劑。”“這將有助于發(fā)現(xiàn)更好的麻醉劑并治療與驅(qū)動蛋白有關(guān)的幾種疾病。”

該研究發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊上。

研究人員知道,異丙酚在誘導(dǎo)麻醉時會影響體內(nèi)的許多蛋白質(zhì),因此他們懷疑驅(qū)動蛋白的抑制作用可能有助于麻醉劑對記憶和意識的影響。

激肽是在1985年在魷魚中發(fā)現(xiàn)的,但是現(xiàn)在人類中有45種已知的激肽,其中在大腦中有38種,在細(xì)胞中調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)運(yùn)的多達(dá)20種。這些實際上沿微管大約需要100步。它們的蛋白頭(起著腳的作用)由來自ATP的化學(xué)能提供動力,當(dāng)它結(jié)合到前導(dǎo)頭上時,就可以推動尾隨頭向前運(yùn)動。隨著尾隨頭部的前進(jìn),它成為頭部,釋放ADP并抓住微管。

Onuchic說,當(dāng)兩個頭都在微管上時,這是步行周期的正常階段,重要的是,ATP不要與前頭保持結(jié)合。如果發(fā)生這種情況,ATP可以在兩個頭部中水解,促使驅(qū)動蛋白從微管中釋放出來,從而停止其運(yùn)動。異丙酚的結(jié)合最多可縮短60%的“游程長度”。

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來源:生物幫

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