Las enzimas, biocatalizadores hechos de proteínas, son moléculas de gran importancia que catalizan las reacciones y procesos en los organismos vivos. Por lo tanto, el trabajo continuo para comprender sus estructuras y mecanismos de reacción es vital para ampliar nuestro conocimiento y contribuir a los avances científicos y médicos.
la cristalografía de rayos X, en la que los cristales de proteínas se exponen a un haz de rayos X, lo que resulta en patrones de difracción específicos que pueden analizarse, es la técnica más utilizada para la determinación estructural de proteínas. Recopilación de datos en rayos Xla cristalografía generalmente emplea la colocación de cristales bajo una corriente de gas criogénico a 100 K; sin embargo, las condiciones criogénicas generalmente no permiten el análisis termodinámico de los cambios conformacionales en los cristales de proteínas. Ahora, investigadores de la Universidad de Osaka, Osaka Medical College, Investigación de Radiación de Sincrotrón de JapónInstitute JASRI y RIKEN informaron los detalles de los cambios estructurales durante la reacción catalítica de una amina oxidasa de cobre utilizando una técnica no criogénica. Sus hallazgos fueron publicados en PNAS .
El estudio utilizó un método de "recubrimiento de pegamento y aire húmedo HAG" desarrollado por JASRI en la instalación de sincrotrón SPring-8. En lugar de enfriamiento criogénico, los cristales de proteínas no congelados se recubrieron con un polímero soluble en agua y se colocaron bajo unflujo de gas nitrógeno húmedo con temperatura controlada con precisión, lo que permitió que el cristal casi desnudo permaneciera lo suficientemente estable como para que el equipo evaluara el equilibrio entre las conformaciones estructuralmente distintas del cofactor redox un componente esencial de la reacción catalítica a una temperatura particular.
"Como resultado del control preciso de la temperatura que pudimos lograr, demostramos el primer éxito en crystallo análisis termodinámico de la enzima de trabajo ", dice el autor correspondiente del estudio Toshihide Okajima." Los análisis termodinámicos basados en mediciones de cristales dan una representación más cercana de los cambios estructurales que los datos adquiridos de los estudios de solución, y por lo tanto son más valiosos para nuestra comprensión ".
Además, los parámetros termodinámicos obtenidos mostraron un comportamiento similar al del citosol dentro de las células. Por lo tanto, se cree que las condiciones HAG pueden proporcionar un modelo útil para las condiciones fisiológicas. Se han informado otras diversas técnicas cristalográficas para su uso a temperatura ambientetemperatura; sin embargo, requieren láseres especializados sin rayos X.
"Al utilizar el método HAG con temperatura controlada, hemos demostrado que es posible adquirir información conformacional utilizando un haz de rayos X estándar", explica Okajima. "Esperamos que la accesibilidad de la técnica y sus posibilidades para proporcionar termodinámicala información lo convertirá en una adición importante a los enfoques cristalográficos actuales "
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Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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