蛋白质引导电子到正确的位置

发布时间：2024-02-18 16:07:04 栏目：精选知识

导读 细胞需要能量才能发挥作用。哥德堡大学的研究人员现在可以解释细胞中的能量如何通过微小的原子运动引导到达蛋白质中的目的地。模仿蛋白质的...

细胞需要能量才能发挥作用。哥德堡大学的研究人员现在可以解释细胞中的能量如何通过微小的原子运动引导到达蛋白质中的目的地。模仿蛋白质的这些结构变化可能会在未来产生更高效的太阳能电池。



太阳光线是地球上创造生命的所有能量的基础。植物的光合作用就是一个典型的例子，植物的生长需要太阳能。特殊的蛋白质吸收太阳光线，能量在蛋白质内部以电子的形式传输，这一过程称为电荷转移。在一项新的研究中，研究人员展示了蛋白质如何变形来为电荷创造有效的运输路线。

引导电子

“我们研究了果蝇中的一种蛋白质，即光裂合酶，其功能是修复受损的 DNA。DNA 修复由太阳能提供动力，太阳能以电子形式沿着四个色氨酸(氨基酸)链传输。有趣的发现是，周围的蛋白质结构以一种非常特殊的方式被重塑，以引导电子沿着链移动，”生物物理化学教授 Sebastian Westenhoff 解释道。

研究人员指出，结构的变化如何遵循与电荷转移相一致的精确时间——这是可用于设计更好的太阳能电池板、电池或其他需要能量传输的应用的重要知识。

能够更好地模仿自然

“进化是自然物质的发展，而且永远是最好的。我们所做的是基础研究。我们对蛋白质吸收阳光时发生的情况了解得越多，我们就能更好地模拟太阳能转化为电能的过程，”Sebastian Westenhoff 说。

这项发表在《自然化学》上的研究是蛋白质电荷转移研究的明显进步。使用串行飞秒晶体学 (SFX) 技术研究果蝇的这一过程，可以让研究人员深入了解电子移动时蛋白质的动态相互作用。

“这将为我们在分子水平上理解生命的奥秘翻开新的篇章，”塞巴斯蒂安·韦斯滕霍夫总结道。