“良好氛围”方法分析蛋白质晶体

分析蛋白质晶体的新方法——由康奈尔大学研究人员和时髦的两部分命名——可能开放申请新药发现和其他领域的生物技术和生物化学。

发展,概述了在一个3月3日发表的论文自然通讯,为研究人员提供了工具来解释数据从爪x射线晶体学实验——一个重要的方法用于研究蛋白质的结构。基于这项工作2020年公布的研究,可能导致更好地了解蛋白质的运动,结构和整体功能。

蛋白质晶体学产生亮点,称为布拉格峰,从晶体,提供高分辨率的蛋白质的形状和结构的信息。这个过程也体现着模糊的图像-模式和云有关运动和振动的蛋白质——隐藏在布拉格峰的背景。

这些背景图像通常被丢弃,把明亮的布拉格峰作为优先考虑的对象更容易分析的图像。

“我们知道,这种模式与蛋白质的原子的运动,但我们没能使用这些信息,“说作者史蒂夫•Meisburger博士。”14日前实验室的博士后研究员Nozomi安藤硕士,09年“04博士”,化学和化学生物学副教授在艺术与科学学院。“信息是存在的,但我们不知道如何使用它。现在我们做的。”

与安藤Meisburger密切合作开发的工作流来解码微弱的背景信号从晶体学实验中称为漫射。这允许研究人员分析晶体的总散射,这取决于蛋白质的结构和微妙的运动模糊。

两部分的方法——团队被称为GOODVIBES和DISCOBALL——同时提供了一个高分辨率的结构蛋白质和其相关的原子运动的信息。

GOODVIBES分析了x射线数据通过分离蛋白质的运动——微妙的震动从其他蛋白质可能移动它。DISCOBALL独立验证这些运动对某些蛋白质直接从数据,让研究人员相信结果GOODVIBES和理解蛋白质可能会做什么。

安藤说,虽然使用漫散射的潜力已经认识很长一段时间,准确测量的微妙的信号在处理一些有用的数据非常难做。

“这是更多的计算量比试图独自分析晶体学数据分析,”安藤说。“我们有更多的数据处理在漫散射,因为我们正在到处,信号也非常微妙。”

安藤说,总体目标是把GOODVIBES和DISCOBALL变成一个真正的结构技术,研究人员可以使用同步加速器世界各地。

“有很多利益结构生物学和生物化学领域内使用这个信号,”安藤说。“我们不满足于仅仅理解什么是包含在信号;它对我们来说是非常重要的下一步创建工具,并使GOODVIBES和DISCOBALL其他人可以使用这些工具和测试他们的假设。”

这些方法是利用溶菌酶蛋白收集在康奈尔大学高能同步源(象棋);安藤集团今年春季将会回到国际象棋与Meisburger合作,现在国际象棋科学家,在更复杂的蛋白质结构使用他们的新方法。

通过孤立的内部运动信号的总散射数据这些复杂的蛋白质,研究人员可以了解蛋白质移动和与其他重要分子。这些信息可以用来设计新的药物和治疗目标特定的蛋白质。

参考:Meisburger SP、案例哒,安藤n .强大的x射线散射总工作流研究蛋白质晶体的相关运动。Nat Commun。2023;14 (1):1228。doi:10.1038 / s41467 - 023 - 36734 - 3

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