연구자들은 생체분자 혼합물이 어떻게 통신, 상호작용 및 환경에 적응하는지를 보여준다.


연구자들은 생체분자 혼합물이 어떻게 통신, 상호작용 및 환경에 적응하는지를 보여준다.

생체 분자의 혼합물 상호 작용의 풍경의 개략도. 크레딧: EllaMaruStudio and AnkitJain

CUNY 대학원 센터(CUNY ASRC)의 첨단 과학 연구 센터 포스독 연구원은 생체분자 빌딩 블록의 복잡한 혼합물이 어떻게 자기 조직화 패턴을 형성하는지를 이해하는 중요한 단계를 밟았다.

발견 – 저널에 게재된 새로운 논문에서 자세히 설명합니다. 화학 CUNY ASRC Nanoscience Initiative의 이사인 ReinUlijn의 실험실 멤버인 AnkitJain이 썼습니다. 이것은 적응 가능한 생물학적 기능에 대한 새로운 지식을 제공합니다.

“모든 생명체는 단백질을 구성하는 20개의 아미노산을 포함하는 동일한 보존된 빌딩 블록 세트로 시작한다”고 Jain은 말합니다. “이러한 분자들의 혼합물이 어떻게 통신하고 상호작용하고 자기 조직화 패턴을 형성하는지 이해함으로써 생물학이 기능을 생성하는 방법에 대한 이해가 깊어진다. 등의 생명과정을 통합한 재료나 기술을 만들어내는 완전히 새로운 방법을 만들어낼 가능성도 있습니다.필요한 경우, 성장, 치유, 새로운 특성의 개발을 실시합니다.」

Jain은 복잡한 생체분자 혼합물이 어떻게 상호작용하고 환경 변화에 집합적으로 적응하는지를 밝히기 위해 새로운 합성 접근법을 채택했습니다. 그는 생체 세포에서 발견되는 기존 시스템의 분자 조직을 풀어내는 대신 반응하고 상호 작용하도록 설계된 성분과의 혼합물을 만들어 시험관 문제를 해결했습니다. . 그런 다음 Jain은 환경 변화에 따라 생체 분자가 자발적으로 형성하는 점점 복잡해지는 패턴의 출현을 추적하고 관찰했습니다.

“상호작용하는 분자의 복잡한 혼합물은 생명과정의 기본이지만, 이들은 어색하고 매우 복잡하며 연구와 이해가 어려우므로 화학 실험실에서는 일반적으로 연구되지 않았다”고 Ulijn씨 는 말합니다. “혼합물을 체계적으로 설계하고 거동을 추적함으로써 분자의 혼합물이 어떻게 기능적인 집합체가 되는지에 대한 기본적인 관찰을 할 수 있습니다. 조건의 변화를 흡수하여 특정 축적 및 파괴 패턴을 형성하는 방법을 자세히 설명할 수 있었습니다. 그러므로 여러 실험을 수행하면 전반적인 패터닝이 비슷하지만 두 독립 실험의 정확한 세부 사항은 다릅니다.

Jain의 실험은 2개의 아미노산으로 구성된 최소한의 단백질과 같은 화합물인 몇몇 선택된 디펩티드를 혼합하는 것으로 시작되었다. 이들 디펩티드 세트(응집 및 상호작용 능력에 기초하여 설계됨)에는 디펩티드가 동적으로 재결합하여 보다 복잡한 상호작용 패턴을 갖는 펩티드를 형성할 수 있게 하는 촉매도 포함되었습니다. 이 논문에서 연구된 가장 복잡한 시스템은 15개의 다른 디펩티드로 시작하여 가역적으로 결합하여 225개의 독특한 테트라펩티드를 형성한다. 그 후, Jain은 혼합물 내의 상이한 서열의 펩티드의 형성 및 분해를 추적할 수 있었다. 그는 그들의 상호작용의 패턴이 환경 조건에 의해 강하게 결정되는 것을 관찰했다.

공유 상호작용과 비공유 상호작용 모두의 계층적 패턴을 통해 분자의 자기조립을 밝히는 것은 생명과 관련된 생물학적 기능이 어떻게 나타나는지를 이해하는 열쇠이다. 새로운 상향식 접근법을 통해 연구자는 처음으로 앙상블의 특성을 이해하는 동시에 정보의 분자 분해능을 제공할 수 있습니다. 이 연구는 간단한 분자의 혼합물이 자발적인 서열 선택을 보여주고 생물학적 기능의 화학적 기원에 대한 통찰력을 제공 할 수 있음을 보여줍니다. 전반적으로, 다성분 혼합물에 기초한 적응 시스템의 설계는 패턴이 미래의 바이오인스파이어드 기술에 유망한 재구성가능하고 기능적인 물질의 형성을 결정하는 방법을 발견할 수 있다. 있습니다.


호변 이성질체 혼합물의 해명


자세한 내용은:
Rein V. Ulijn & collegaues, 설계된 복잡한 펩타이드 시스템에서 실용적인 분자 적응 패턴, 화학 (2022). DOI: 10.1016/j.chempr.2022.03.016. www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(22)00153-X

저널 정보:
화학

CUNY Advantage Science Research Center 제공

인용: 연구자들은 생체분자 혼합물이 어떻게 통신, 상호작용 및 환경에 적응하는지를 보여준다(2022년 4월 12일).

이 문서는 저작권의 대상입니다. 개인적인 조사 또는 연구를 목적으로 하는 공정한 거래를 제외하고는 서면 허가 없이 일부를 복제할 수 없습니다. 콘텐츠는 정보 제공만을 목적으로 제공됩니다.



About the author

amazingrecipes.co

Leave a Comment