叶升课题组《科学》发文:解析细胞分裂的“生
来源:瞬间网 发表于2019-10-25 17:59:52 编辑:田馥甄
摘要: 为研制广谱抗生素供给结构信息 发布时刻:2019-07-26来历:浙大新闻办作者:周炜19294 ??叶升教授(右)和课题组博士生、论文榜首作者李颖。(拍摄 卢绍

为研制广谱抗生素供给结构信息

发布时刻:2019-07-26来历:浙大新闻办作者:周炜19294

 

叶升课题组《科学》发文:解析细胞分裂的“生命机器”

 

 

叶升课题组《科学》发文:解析细胞分裂的“生命机器”

 

 

??叶升教授(右)和课题组博士生、论文榜首作者李颖。(拍摄 卢绍庆)???图片说明:GTP水解导致FtsZ原丝纤维曲折并对细胞膜施加一个向内的缩短力??细胞割裂,一个变两个,看似简略而奥妙无穷的生命进程。在开端割裂的那一片刻,是什么力气让细胞发作 洼陷 ,然后一分为二?浙江大学生命科学研讨院叶升课题组,榜首次解析了细胞割裂蛋白FtsZ所构成的原丝纤维的三维结构,找到了其间的答案,这一研讨将为广谱抗生素的研制供给根据。??7月26日,美国《科学》杂志刊登了题为《FtsZ原丝纤维经过轴转机制而发作割裂力》( FtsZ protofilaments use a hinge-opening mechanism for constrictive force generation )研讨论文。榜首作者为生命科学研讨院的博士生李颖。??细胞割裂时,母细胞中心会先发作一层隔阂,60多年前,科学家发现了组成这层隔阂的要害蛋白,把它命名为FtsZ。1991年,科学家进一步发现,当细胞割裂发作时,许多个FtsZ蛋白首尾相连构成原丝纤维,这些原丝纤维再彼此组合,好像项圈,构成一个在细胞中部环绕细胞的环状结构,科学家们称它为 缩短之环 ,也叫 Z环。在Z环缩短之力的 驱动 下,母细胞向内洼陷,然后一分为二成为两个子细胞。??缩短之力来自哪里?这个问题,科学界一向有争议。假如咱们在头发丝的六万分之一的标准下调查细胞的Z环,就会看到它们主要是由FtsZ蛋白结合GTP构成的原丝纤维组成,当细胞发作割裂,GTP会分解成为GDP,并开释化学能。2008年,一项刊登在《科学》杂志上的研讨完毕了继续多年的争议,研讨指出,正是FtsZ蛋白,将GTP水解进程中发作的化学能转化为了机械能。可是,这一转化终究怎么完成,几年来一向没有人能够解说。?? 假如能解析到FtsZ蛋白原丝纤维的三维结构,其间的机制就能水落石出。 叶升教授多年来从事结构生物学的研讨,在他眼中,一个个蛋白质,便是一部部大自然奥秘的生物分子机器,他的研讨,便是要 翻开 机器,经过剖析机器的结构来解说机器的功用。 每个细胞都是一个物质、能量与信息进程精巧结合的综合体,即使是最简略的细胞,也远比迄今人类规划出的任何计算机控制的智能机器更为精巧。 ??正如轿车的发动机,它将汽油焚烧发作的化学能转化为机械能,然后驱动轿车行进。叶升课题组的方针便是摸透这部细胞里的 发动机 的作业原理。5年来,有一个信仰支持着课题组的: 大自然是不会容易糟蹋一点能量的。 ??叶升课题组从结核分枝杆菌中克隆了FtsZ的基因,经过X射线衍射,课题组拍下了100多张不同视点的FtsZ蛋白晶体衍射图。再经过计算机剖析,他们成功得到了FtsZ蛋白的三维结构图,榜首次看到了这样的现象:GTP水解后,FtsZ原丝纤维发作了50度的曲折。本来,FtsZ蛋白的顶端有一处十分 柔软 的部分,课题组估测,当GTP水解为GDP时, GTP的g-磷酸基团和b-磷酸基团之间的共价键开裂,因为二者都带着负电荷,它们之间会发作一个巨大的排斥力,这一排斥力能够引起FtsZ蛋白的这个柔软部分发作构象变化,然后使两个相邻的FtsZ亚基环绕一个支点发作曲折,GTP水解的化学能就这样推进两个相邻FtsZ亚基之间发作一个相对曲折。这个相对曲折供给了细胞膜内陷的 原始动力 ,然后引发整个Z环向内缩短。?? 咱们从结构生物学视点,更精确地舆解了细胞割裂机制,回应并进一步解析了2008年《科学》杂志提出的观念。 叶升说,这一研讨为研讨新的广谱抗菌药物的供给了直接的结构信息。下一步,课题组将以FtsZ蛋白以及Z环为靶标,进行肺结核病的分子药物规划。 咱们能够经过按捺FtsZ然后到达按捺细菌割裂的意图。 ??(周炜)??点击观看视频:http://www.news.zju.edu.cn/news.php?id=37652

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