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Phase Transitions: Melting and Freezing02:39

Phase Transitions: Melting and Freezing

Heating a crystalline solid increases the average energy of its atoms, molecules, or ions, and the solid gets hotter. At some point, the added energy becomes large enough to partially overcome the forces holding the molecules or ions of the solid in their fixed positions, and the solid begins the process of transitioning to the liquid state or melting. At this point, the temperature of the solid stops rising, despite the continual input of heat, and it remains constant until all of the solid is...
Mechanical Protein Functions01:58

Mechanical Protein Functions

Proteins perform many mechanical functions in a cell. These proteins can be classified into two general categories- proteins that generate mechanical forces and proteins that are subjected to mechanical forces. Proteins providing mechanical support to the structure of the cell, such as keratin, are subjected to mechanical force, whereas proteins involved in cell movement and transport of molecules across cell membranes, such as an ion pump, are examples of generating mechanical force. 

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Published on: July 16, 2017

単一分子の電子移転によって探求されたタンパク質の構成動態.

Haw Yang1, Guobin Luo, Pallop Karnchanaphanurach

  • 1Department of Chemistry and Chemical Biology, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA.

Science (New York, N.Y.)
|October 11, 2003
PubMed
まとめ

研究者らは,単一のタンパク質分子における電子移転を用いて,アングストロムスケールの構造変化を観察した. これは,触媒反応性に関連したタンパク質構成変動を明らかにした.

科学分野:

  • バイオフィジックス 生物物理学
  • タンパク質のダイナミクス
  • 電子の移転による電子の移転

背景:

  • 電子移転は,単一のタンパク質分子におけるアングストロムスケールの構造動力学に対する敏感な探査機として機能する.
  • フラビン還元酵素は,光誘導による電子移転が起こり得るフラビンおよびチロシン残基を利用します.

研究 の 目的:

  • 電子移転をプローブとして使って単一のタンパク質分子におけるアングストロムスケールの構造変化を調査する.
  • タンパク質の構成変動と触媒反応性を相関させるため.

主な方法:

  • 単分子光によるフラビンの生涯測定を用いた.
  • 距離探知器として,フラビンとチロシン間の光誘発電子移転を用いた.
  • 観測された距離の変動に関する相関分析を行った.

主要な成果:

  • 単一分子レベルでの時間経過におけるフラビン-チロシン距離の観測された変動.
  • フラビンとチロシンの間の平均力のポテンシャルを決定しました.
  • 複数の時間スケール (マイクロ秒から秒) にわたる構成変動を明らかにした.

結論:

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  • 単一分子の電子移転は,アングストロムスケールのタンパク質構造ダイナミクスを解決することができます.
  • タンパク質の構成変動は,触媒反応性の変化と関連しています.
  • 複数の相互変換コンフォマーが存在することは,酵素の機能に影響します.