Os cientistas elaboraram modelos moleculares de uma pequena 'nanomachine' celular, cuja evolução é um feito extraordinário da natureza, usando um dos mais brilhantes fontes de raios-X na Terra.
Os cientistas produziram o mapa estrutural deste nanomachine - quinase diacilglicerol - usando um "bater e correr" técnica de cristalografia.
Ao fazer isso, eles têm sido capazes de entender como a pequena enzima exerce funções celulares críticas - respondendo perguntas que foram sobre a mesa para mais de 50 anos sobre o 'proteína paradigmático ".
Cinases são actores fundamentais no metabolismo, sinalização celular, regulação da proteína celular, transporte, processos de secreção, e muitos outros caminhos celulares que nos permitem funcionar de forma saudável. Eles coordenar a transferência de energia a partir de certas moléculas para substratos específicos, que afectam a sua actividade, reactividade, e capacidade de se ligar outras moléculas.
Diacilglicerol-quinase, o foco deste estudo, desempenha um papel importante na síntese da parede celular bacteriana. É uma enzima pequena membrana, integral, que coordena uma reacção particularmente complexa: o seu substrato lipídico é hidrofóbico (repelidas pela água) e reside nas membranas celulares, ao passo que o seu co-substrato, ATP, é completamente solúvel em água.
Como ele faz isso tinha permanecido um mistério por décadas, mas as plantas recém-produzidos respondeu a estas perguntas.
"Como este nanomachine diminuto, menos de 10 nm de altura, traz estes dois substratos díspares na interface membrana para a reação é revelada em uma estrutura de cristal detalhado molecularmente. É o menor quinase conhecida, e vendo sua forma com clareza cristalina agora está ajudando -nos a responder a perguntas que se formaram a partir de mais de 50 anos de trabalho nesta proteína paradigmático ", disse o professor de membrana biologia estrutural e funcional, na Escola de Bioquímica e Imunologia no Trinity College Dublin, Martin Caffrey.
Descobrir como esta pequena máquina funciona no nível molecular foi enormemente facilitada pelo nosso uso de um dos mais brilhantes fontes de raios-X na Terra, o raio-X laser de elétrons livres no Stanford Linear Accelerator Center.
Professor Caffrey acrescentou: "Este instrumento produz rajadas de raios-X apenas femtosegundos (um quad-trilionésimo de segundo) de comprimento Com essas rajadas curtas, fomos capazes de obter informações estruturais sobre a enzima antes que vaporizado através de danos da radiação no que eu banalmente. se referem como "Hit and Run 'cristalografia de série".
No futuro, os cientistas esperam aumentar a sua livre-elétron trabalho laser para fazer "filmes de raios-X 'deste nanomachine notável, de modo a ver como ele' faz a química" em detalhe atômico em tempo real.
O artigo descrevendo o trabalho foi publicado hoje na revista Nature Communications líder.
