게시 및 게시 날짜 : 2004/08/10

10 개의 아미노산으로 구성된 "최소 스피드 바카라"을 성공적으로 만들었습니다

-스피드 바카라 연구의 기본 응용에 큰 영향을 미치며 생명의 기원에 대한 연구에도 영향을 미칩니다

포인트

  • 지금까지 짧은 사슬 (저 분자량) 펩티드는 수용액에서 단일 형태를 유지할 수없는 것으로 생각되었다
  • 이번에는 우리 자신의 컴퓨터 기술을 사용하여 10 개의 아미노산만으로 고유 한 3 차원 구조를 형성하는 새로운 펩티드를 성공적으로 설계하고 합성했습니다
  • 스피드 바카라 안정화 메커니즘, 폴딩 및 분자 설계 연구의 발전에 기여하고 생명의 기원을 설명하기를 희망합니다


요약

국립 선진 산업 과학 기술 연구소 (Yoshikawa Hiroyuki의 회장) (이하 "AIST"라고 불림) 생물 기능 공학 연구 부서 (이와카 쿠라 마사 이로 회장) 및 생명 공학 연구 센터 (Kurachi Kotoku 회장), 10 개의 아미노 산을 기반으로하는 새로운 acycyclic을 기반으로 한 개요를 기반으로합니다펩티드| 이 펩티드는 수용액에서 안정적인 3 차원 구조를 형성하고 온도 상승 및 하락과 함께 가역적이고 협력 적으로 형성됩니다denature/Regeneration그것이 할 것이라는 증거 [그림 1]

설계된 펩티드의 구조 다이어그램 "Signorin"

그림 1 : 설계된 펩티드의 3 차원 구조, "Signorine"

(PDB 등록 번호 : 1UAO)


 생명의 기원9 월 타이스피드 바카라오늘날 보이는 세련된 기능 분자로 태어나고 진화했습니다 이 기사에서 설계되고 합성 된 펩티드 (약 1000 분자량)는 일반적으로 자연에 존재하는 스피드 바카라 (분자량 5000-150,000)에 비해 매우 작습니다 [그림 2] 하지만,고유 3D 구조and협력 구조 전환스피드 바카라이 기능하는 데 필수적인 요구 사항이며, 이들 2 점에 기초하여, 합성 된 펩티드는 또한 가장 작은 스피드 바카라이라고도 할 수있다

지금까지, 지배적 인 견해는 일반적으로 스피드 바카라에 대한 안정적인 형태를 형성하기 위해 30 내지 50 개의 아미노산이 필요하다는 것입니다 그러나, 합성 된 펩티드는이 하한 한계보다 훨씬 낮아서 스피드 바카라 구조 단위의 종래의 인식을 장려한다 이 연구 결과는 스피드 바카라 안정화 메커니즘으로 이어졌습니다폴딩, 분자 설계 연구의 진보는 미래에 가속화 될 것이며, 그것은 삶의 기원에 대한 연구에 큰 영향을 미칠 것으로 예상됩니다

전형적인 스피드 바카라 인 시그놀린과 헤모글로빈의 분자 크기 비교

그림 2 Cygnoline (왼쪽 : 10 개의 아미노산) 및 헤모글로빈 (오른쪽 : 574 아미노산)의 분자 크기 비교 (1nm은 미터의 10 억입니다)

이 연구 결과는 2004 년 8 월 10 일 미국 과학 저널 구조*에 게시

*10357_10474구조 12(8) 1507-1518



연구 배경

스피드 바카라은 생명을 지니는 가장 중요한 물질 중 하나이며, 내재 된 3 차원 구조의 형성은 그 기능의 발현에 필수적이라고 알려져있다 스피드 바카라은 화학적으로 중합체입니다 줄-유사 분자가 어떤 분자 메커니즘을 접 히고 어떤 종류의 3 차원 구조가 폴딩 문제라고 불리는 지에 대한 문제는 분자 생물학에서 해결되지 않은 문제 중 하나입니다 또한, 우리가 알고있는 복잡하고 정제 된 3 차원 구조가 이어 졌습니까?스피드 바카라의 화학 진화문제는 생명의 기원과 관련된 흥미로운 문제이기도합니다 두 문제에 대한 자세한 내용은 완전히 이해되지 않았지만 꾸준한 진보가 계속되고 있으며, 많은 연구자들은 이제 초기 과정에서 발생한 사건을 설명하는 데 관심이 있습니다 이러한 연구는 기본적 측면뿐만 아니라 제약, 농업, 임업 및 어업과 같은 산업에서도 관심을 기울이고 있습니다 프로세스를 이해하면 새로운 스피드 바카라을 만들기위한 기술 기반으로 이어집니다

연구 기록

AIST의 생물 기능 장애 공학 연구 부서는 한동안 스피드 바카라 폴딩과 관련된 연구를 적극적으로 개발해 왔으며 많은 국제 결과를 달성했습니다 이 연구를 통해 부서의 최고 연구원 Honda Shinya는 초기 폴딩 과정과 스피드 바카라의 초기 화학적 진화에서 일반적인 분자 메커니즘이 확립 될 수 있으며,이 발달로부터 스피드 바카라의 발달은 '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' ''을 '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' ''00''''''eame' '' '' '' '' '' '' '' '' '' ''- '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' ''을 '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' ''00''''''eame' '' '' '' '' '' '' '' '' '' ''- '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' ''을 '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' ''00''''''eame' '' '' '' '' '' '' '' '' '' ''- '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '을' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' ''00''''''eame' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '''-자율 요소 가설를 제안했습니다 이 가설은 스피드 바카라 분자를 일반적으로 생각하는 것보다 작은 크기의 단위로 구성된 계층 적 구조로 해석합니다 이 기사에서 우리는 일반적으로 달성하기 어려운 크기의 스피드 바카라을 설계하고 합성하려고 시도 함으로써이 가설의 유효성을 테스트하기로 결정했습니다

연구 컨텐츠

특정 스피드 바카라의 초기 폴딩 과정에서, "핵"이라고 불리는 특정 부위는 전체 이전에 3 차원 구조를 형성하는 것으로 알려져 있습니다 초기 폴딩 프로세스와 초기 분자 진화 과정 사이에 관계가있는 경우, "핵"부위의 구조적 보존성은 나머지의 것보다 높을 것으로 예상됩니다 따라서, 스피드 바카라의 "핵"부위와 유사한 3 차원 구조를 갖는 단편은 컴퓨터를 사용하여 스피드 바카라 구조 데이터베이스에서 추출되었다 우리가 연구를 시작했을 때이 목표를 달성 할 소프트웨어가 없었기 때문에 자체 알고리즘을 고안하고 전용 컴퓨터 프로그램을 개발했습니다 수많은 추출 된 단편의 통계적 분석은 아미노산 서열에 유의 한 바이어스가 있으며,이 바이어스는 반 정적으로 하부 구조의 안정성을 반영한다는 것을 보여 주었다 이 독특한 컴퓨터 분석을 통해, 우리는 안정적인 구조를 형성 할 것으로 예상되는 새로운 아미노산 서열을 설계했으며 "Signorine (Chignolin) "

합성 된 시그노린이 수용액에 용해되었음을 확인한 후, 그의 3 차원 구조는 핵 자기 공명 방법에 의해 분석되었다 결과적인 구조 데이터는 작고 원자 좌표는 천연 스피드 바카라과 유사한 정확도로 결정되었다 또한, 우리가 시그놀린의 변성/재생 과정을 상세하게 분석했을 때, 전체 분자는 공동으로 변화했고distate구조적 전달을 보여준 것으로 밝혀졌다 이 전이 현상은 점진적이고 넓은 온도 범위에 걸쳐 연장되지만 평형에서 시그놀린 분자의 약 20%는 100 ℃에서도 3 차원 구조를 유지한다 단편 체인 펩티드 인 Cygnoline이 고온에서도 안정적이라는 사실은 생명의 기원에 대한 두드러진 이론입니다바다 수중 열수 통풍구 가설와 관련하여 흥미 롭습니다

현재 Signorine의 구조 데이터는 일본, 미국 및 유럽과 협력하여 운영되는 국제 공공 데이터베이스 인 PDB (Protein Struction Data Bank)에 등록되어 있습니다 (등록 번호 : 1UAO) 또한, PDB에 등록 된 스피드 바카라 중에서, 시그돌린은 고유 3 차원 구조와 구조적 전달 사이의 가장 작은 확인 된 협력이다

미래 계획

스피드 바카라의 자율 요소 가설을 테스트하기 위해 안정적인 단락 펩티드를 계속 설계합니다 또한, 컴퓨터를 사용하여 펩티드 구조를 안정화하기위한 기술을 개선함으로써, 회사는 억제제 및 백신과 같은 제약 원자재에 적용을 고려하여 산업 분야로 확산을 확장하는 것을 목표로합니다



터미널 설명

◆ 펩티드 (올리고 펩티드, 폴리펩티드)
2 개 이상의 아미노산으로 복합 종종 아미노산 수 이하의 아미노산 수를 의미합니다 그것들은주기적이고 acyclic (체인이라고도 함)으로 대략적으로 나눌 수 있습니다 본질적으로 적어도 1,000 개의 생물 활성 펩티드가 있으며, 기억, 수면, 면역, 항균 및 항 바이러스 및 효소 억제의 조절을 포함하여 광범위한 기능을 갖는다 일반적으로, 아미노산 수는 2 내지 10 인 것을 올리고 펩티드라고하며, 아미노산 수가 폴리펩티드라고 불리는 아미노산 수라고한다[참조로 돌아 가기]
◆ 스피드 바카라
약 20 개의 아미노산 결합 된 폴리펩티드 스피드 바카라의 유형에 따라, 다른 것으로 구성된 아미노산의 수, 유형 및 결합 순서 그것은 생물학적 물질의 주요 성분이며 효소 및 호르몬과 같은 생리 학적 활성 물질이며 생명 현상에서 매우 중요합니다 스피드 바카라 및 펩티드는 화학적으로 동일한 물질이며 길고 짧은 체인 길이 (분자량) 만 구별됩니다 이 둘을 구별하기위한 엄격한 정의는 없지만, 자연의 스피드 바카라은 50 내지 1500 범위의 아미노산 수를 가지므로, 스피드 바카라은 일반적으로 아미노산 수 이상의 스피드 바카라로 지칭된다 아래에 설명 된 3 차원 구조 및 협력은 스피드 바카라 기능에 대한 필수 속성이므로, 이들 특성의 존재 또는 부재는 펩티드와 구별하는 데 사용될 수있다[참조로 돌아 가기]
◆ 본질적인 입체 구조, 변성, 재생, 접힘
연쇄 형 중합체 인 스피드 바카라은 항상 생리 학적 조건 하에서 일정한 공간 배열로 접어 각 유형에 대해 독특한 3 차원 구조를 형성합니다 한편, 스피드 바카라이 특수한 조건 하에서 처리 될 때, "변성"이라고하는 분자 사슬을 절단하지 않고 3 차원 구조를 방해 할 수있다 대부분의 스피드 바카라은 변성으로 인해 기능을 상실하기 때문에 고유 한 형태는 스피드 바카라 기능에 필수적인 것으로 간주됩니다 변성 스피드 바카라이 생리 학적 조건으로 되돌아 갈 때, "재생"이라고하는 원래의 3 차원 구조를 다시 형성 할 수 있습니다 변성 된 스피드 바카라이 재생되는 과정, 즉, 현과 같은 분자가 자발적으로 고유 한 3 차원 구조로 접히는 방식을 접힘이라고합니다 세포 내에서 새로 생합성 화 된 스피드 바카라은 또한 폴딩을 겪고 활성화된다[참조로 돌아 가기]
◆ 협력 구조 전달, 협력, 근교
스피드 바카라 3 차원 입체 형태는 스피드 바카라이 기능하기 위해 필수적이지만, 형태가 가역적으로 변성/재생되는 능력을 갖는 것이 매우 중요하다 예를 들어, 분비 된 스피드 바카라의 막 투과 및 수송 및 과발현 및 사용 된 스피드 바카라의 분해 관리는 스피드 바카라이 변성/재생하는 능력을 갖기 때문에 효과적으로 수행 될 수있다 대부분의 스피드 바카라의 변성/재생은 전체 분자의 동기화 된 구조 변화를 포함한다 이 변화는 협력 구조 전달이라고 하며이 속성을 협력이라고합니다 결과적으로, 하나의 스피드 바카라 분자는 완전히 변성되거나 완전히 재생된다 이것을 Bistate라고도합니다 그중 하나만 중간 상태에 있기 때문에 스피드 바카라 기능이 명확하게 켜지거나 꺼질 수있어 전체 세포를 쉽게 제어하고 관리 할 수 있다고 생각됩니다 그러나, Bistate는 모든 스피드 바카라에 맞는 규칙이 아니며 일부 스피드 바카라에 중간 상태 (중간 상태)가있는 것으로 알려져 있습니다 최근에, 많은 질병이 중간 스피드 바카라의 세포 내 응집으로 인한 것으로 생각되는 것으로보고되었으며, 스피드 바카라 이하의 중요성이 다시 한 번 인식된다[참조로 돌아 가기]
◆ 생명의 기원
지구상의 생물 사물의 기원에 대한 세 가지 광범위한 아이디어가 있습니다 첫 번째는 예를 들어 초자연적 인 현상으로 묘사되는 것입니다 예를 들어, 그것이 하나님의 행동을 고려한다는 이론입니다 두 번째 이론은 지구상의 물질 상태의 변화의 결과라고 생각된다는 것입니다 세 번째 이론은 외계인에서 온 것으로 여겨진다는 것입니다 일반적으로 화학 진화의 두 번째 이론이 뒷받침됩니다 또한, 화학 진화 이론은 두 가지 이론으로 광범위하게 나눌 수있다 생명은 스피드 바카라로 시작되었다는 생각과 그것이 핵산으로 시작되었다는 생각이다 후자의 이론은 또한 다음 단계에 핵산과 스피드 바카라 쌍에서 공동 진화 과정이 이어지고, 어쨌든 스피드 바카라의 출현은 생명의 기원과 깊은 관련이 있다고 믿어집니다[참조로 돌아 가기]
◆ 스피드 바카라의 화학적 진화
전류 스피드 바카라은 진화 산물입니다 많은 연구에 따르면 돌연변이를 포함한 다양한 메커니즘이 오늘날의 것들로 점차 변화했습니다 그러나 앞뒤로, 첫 번째 원시 스피드 바카라이 무엇인지, 그리고 그것이 어떻게 만들어 졌는지는 여전히 미스터리로 남아 있습니다 그것은 현재 스피드 바카라보다 단순하고 작은 분자로 구상되지만 증거는 없습니다 일반적으로, 원시 스피드 바카라이 생명의 탄생 전에 비 생물 적 작용을 통해 나타나는 과정을 화학 진화라고하며, 생명의 탄생 후 스피드 바카라이 점차 변하는 과정을 분자 진화라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 자율 요소 가설
스피드 바카라 분자는 약 10 내지 20 개의 아미노산의 자율 요소입니다 (자율 요소)와 나머지 수동적 의존 요소로 구성된 계층 구조로 간주됩니다 자율 요소의 입체 형태는 서열에서 인근 아미노산과의 국소 상호 작용에 의해 안정화되며 서열상에서 먼 아미노산에 의해 거의 영향을받지 않습니다 이것은 자율 요소가 관련 관계가없는 다른 스피드 바카라 분자 내에서 항상 동일한 유사한 하위 구조를 형성 할 가능성이 높아집니다 또한, 폴딩 과정에서 구조가 독립적으로 안정화 될 수 있기 때문에, 자율 요소는 반응의 시작 또는 그 일부에서 형성된 "핵"이되는 경향이있다 또한, 화학적 진화와 관련하여, 초기 형성 원시 스피드 바카라이 작고 안정적이라면 유리한 것으로 추정 될 수 있으므로, 자율적 요소는 원시 스피드 바카라로 해석 될 수있다[참조로 돌아 가기]
◆ 바다 수중 열수 통풍구 가설
화학 진화 이론에서 생명의 탄생을위한 강력한 시나리오 해저는 오늘날 지구상에 존재하며 해수는 200 atm 및 350 ° C의 특별한 상태입니다 수중 열수 통풍구의 가설은 스피드 바카라 또는 핵산 이이 열수 에너지에 의해 합성되고 수명이 생성된다는 것입니다 지금까지, 약 6 개의 아미노산의 아미노산 수를 갖는 올리고 펩티드는 원료로서 아미노산 수용액을 사용하여 합성 될 수있는 것으로 밝혀졌다 그러나, 스피드 바카라 수준이 긴 폴리펩티드의 합성은 확인되지 않았으며, 일부 비판은 그러한 가혹한 조건에서 스피드 바카라이 안정적으로 존재할 수 없다고 말합니다[참조로 돌아 가기]


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