Mit einer leichten Berührung die Proteinbindungen messen

Mit einer leichten Berührung die Proteinbindungen messen

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Anonim

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MIT-Forscher haben eine neuartige Technik entwickelt, um die Stärke der Bindungen zwischen zwei Proteinmolekülen zu messen, die für die Zellmaschinerie wichtig sind: Sie werden vorsichtig mit Lichtstrahlen auseinandergezogen.

"Es gibt uns wirklich ein molekulares Bild davon, was vor sich geht", sagte Matthew Lang, Assistenzprofessor für Biologie und Maschinenbau und leitender Autor eines Papiers über die Arbeit in der fortgeschrittenen Online-Ausgabe des Proceedings of the Nationale Akademie der Wissenschaften .

Im vergangenen Herbst haben Lang und andere gezeigt, dass mit Lichtstrahlen einzelne Zellen auf der Oberfläche eines Mikrochips aufgenommen und bewegt werden können.

Jetzt haben sie die optische Pinzette zur Messung von Protein-Mikroarchitekturen eingesetzt, um die Kräfte zu untersuchen, die den Zellen ihre Struktur und ihre Bewegungsfähigkeit verleihen.

Die Forscher konzentrierten sich auf Proteine, die an Actinfilamente binden, einen wichtigen Bestandteil des Zytoskeletts. Abhängig von der Anordnung und Wechselwirkung der Aktinfilamente können sie strukturelle Unterstützung bieten, das Kriechen der Zelle über eine Oberfläche unterstützen oder eine Belastung (in Muskelzellen) aushalten.

"Wir versuchen zu verstehen, wie die Natur diese molekularen Verknüpfungen auf unterschiedliche Weise hergestellt hat", sagte Lang.

Aktinfilamente werden am häufigsten entweder durch ein viel kleineres Aktin-Bindungsprotein gebunden oder vernetzt gefunden.

Die Forscher untersuchten die Wechselwirkungen zwischen den Proteinen, indem sie ein Aktinfilament auf eine Oberfläche steckten und die Bewegung des zweiten mit einem Lichtstrahl kontrollierten. Während die Forscher an einer am zweiten Filament befestigten Perle ziehen, bricht die durch das Aktin-bindende Protein vermittelte Bindung schließlich.

Mit dieser Technik können die Forscher die Kraft, die die Proteine ​​zusammenhält, in der Größenordnung von Piconewton (10 ^ -12 Newton) genau messen.

Dieselbe Technik könnte verwendet werden, um viele der anderen Hunderte von Proteinwechselwirkungen zu untersuchen, die im Zytoskelett auftreten, sagte Lang.

Quelle: Massachusetts Institute of Technology