新突破能夠觀測蛋白質(zhì)的慢速運動

蛋白質(zhì)是我們身體的“主力軍”。它們保持器官功能，調(diào)節(jié)細胞運作，是治療多種疾病（包括癌癥和神經(jīng)疾病）的藥物靶標(biāo)。蛋白質(zhì)需要“動起來”才能發(fā)揮作用，但科學(xué)家們?nèi)匀粚Φ鞍踪|(zhì)的運動過程知之甚少。

這種知識的缺陷源于技術(shù)手段的局限性，蛋白質(zhì)有時候移動速度太慢，以至于沒有特別好的方法用于觀察。此前，研究者們只能夠觀測到運動頻率在納秒左右的蛋白質(zhì)。

近日，來自俄亥俄州立大學(xué)的生物物理學(xué)家Brüschweiler及其團隊在《Science Advance》雜志上發(fā)表的研究改變了這一現(xiàn)狀。研究人員找到了一種可用于測量蛋白質(zhì)慢速運動的方法觀測區(qū)間上升到了幾百納秒至微妙之間。這一發(fā)現(xiàn)為試圖了解蛋白質(zhì)如何在體內(nèi)運作的科學(xué)家開辟了新的途徑。

長期以來，作者們專注于核磁共振（NMR）的研發(fā)，這是一種幫助科學(xué)家了解蛋白質(zhì)在體內(nèi)如何表現(xiàn)的工具。“我們認為存在較慢的運動，但由于無法觀察到，因此許多關(guān)鍵的信息被沖走了。”

在該研究中，Brüschweiler等人將納米粒子（二氧化硅或玻璃）添加到含有水和蛋白質(zhì)的溶液中，并使用核磁共振觀測蛋白質(zhì)反應(yīng)。這些蛋白質(zhì)與二氧化硅結(jié)合在一起，使科學(xué)家可以看到它們的運動。Brüschweiler認為，該技術(shù)的突破類似于開發(fā)了一種可以看到科學(xué)家之前無法看到的新事物的新型顯微鏡一樣。