膜蛋白形成瞬間被成功拍攝

http://www.stdaily.com/kjrb/content/2011-04/20/content_296651.htm

科技日報 何屹 據美國物理學家組織網近日報導，在兩項最新的研究中，研究人員首次詳細地描述了生產蛋白質的核醣體如何將剛形成的蛋白質嵌入到細胞膜內，並首次獲得蛋白質進入膜的圖片。
　　第一項研究發表在《自然結構和分子生物學》雜誌上。 美國伊利諾伊大學的理論與計算化學科學家同德國慕尼黑大學的研究人員通力合作，利用低溫電子顯微鏡研究了核醣體、細胞膜、膜通道及剛形成的蛋白質之間的相互作用，並拍攝了核醣體駐留在膜通道上，蛋白質分子逐漸進入到細胞膜的瞬間，此前尚沒有科學家成功地拍攝過這一過程。
　　德國慕尼黑大學貝克曼研究小組採用了一種名為納米小碟的最新膜蛋白研究技術。 這種納米小碟是一種脂質體的超微小碟，與天然細胞膜的組成一樣，由兩層磷脂層組成，每個磷脂分子都有活躍的親水頭部基團和長長的疏水尾部，能成功地將特定膜結合蛋白嵌入其中。 這種技術的應用前景非常廣泛，有助於解開膜蛋白的生化行為模式，並能幫助獲得膜蛋白的結晶，從而應用X射線晶體衍射技術獲得其原子水平結構圖。 伊利諾伊大學的研究小組則使用冷凍電鏡圖像技術獲取了核醣體及其他分子的原子水平結構信息。
　　分析顯示，膜通道會進到核醣體E位點來幫助蛋白質進入通道。 不同類型蛋白質的膜通道以或分泌或開側門的方式，引導蛋白質進入膜內。 研究人員還首次發現，核醣體與膜表面會在此過程中發生直接的相互作用。 此外研究人員還發現，蛋白信號序列能通過通道將蛋白固定在膜內，而此前的研究認為，信號序列負責“告訴”核醣體形成何種蛋白，並引導蛋白到達細胞內外的最終目的地。
　　第二項研究發表在《美國國家科學院院刊》上，舒頓、谷巴特及研究生剋利斯朵夫發現蛋白質進入膜的過程分為兩個階段。 首先，核醣體從細胞內的高能分子獲取化學能，然後將蛋白質“推”入膜通道，最後蛋白質進入膜內。