스피드 바카라과 기억을 조절하는 수용체의 영리한 내부 스피드 바카라을 성공적으로 관찰했습니다!

도쿄 대학교 (University of Tokyo University)의 새로운 지역 창조 과학 대학원의 사사키 유지 교수 (공공 관심사 설립 재단, 국립 선진 산업 과학 기술 연구소, 독립 행정 기관약물 발견 분자 프로파일 링 연구 센터Kubo Yasushi의 부국장, Hyogo Juno 교수, 생물학 과학 대학원 Miyazawa Juno 교수, New Area Creation Science의 Okada Masato 교수, Hyogo Prefectural University, Miyazawa Juno 교수, Tokyo University of New Area Creation Science의 Okada Masato 교수)는 3 개의 Moleculal Momeral of the World의 최초의 성공을 거두었습니다 근육 스피드 바카라, 기억 및 학습을 비디오로 제어하는 단백질 인 니코틴 성 아세틸 콜린 수용체, 100 마이크로 초의 시간 분해능과 피티 한계 (원자 직경의 1/100)

2 개의 상 동성 단백질의 1- 분자 측정 결과에서 5 개의 서브 유닛으로 구성된 펜타 머의 내부 스피드 바카라은 그와 동일합니다이종 구조와 동종 구조의 명확한 차이가 있으며, 각 서브 유닛의 구성을 변경함으로써 다양한 움직임이 달성 될 수 있음이 밝혀졌습니다

이번 연구 그룹에서 사용하는 측정 방법X-ray 단일 분자 추적 방법 (회절 X- 선 추적 : DXT)", All분자 스피드 바카라 역학의 주요 부위에서 제공 될 수 있습니다 또한 부작용 없음알로 스틱 약물 발견를 실현하는 데 필수적이므로, 알로 스테 릭 약물 발견에 기여할 것으로 예상됩니다

이 성과에 대한 자세한 내용은 Nature Publishing Group (Nature Publishing Group) 전자 저널 "과학 보고서"에서 출시됩니다

니코틴 성 아세틸 콜린 수용체 (NACHR)는 분자 구조의 중심 부분을 열어서 신경 전달 물질 아세틸 콜린 (ACH)을 수용함으로써 세포 흥분성을 조절하고, 이에 의해 이온의 유입에 의해 유도 된 이온의 유입이라고한다 전기 생리 학적 측정은 NACHR 폐쇄, 개방 및Desensitized State취하는 것으로 알려져 있습니다게이팅 프로세스완전히 알려지지 않았습니다 이 연구 그룹은 정적 구조 정보 외에도 각 상태에서 하나의 분자의 내부 스피드 바카라 정보가 분자 메커니즘과 설명을 설명하는 데 중요하다고 생각했으며 DXT를 사용하여 분석하려고 시도했습니다

DXT는 관찰 된 단백질 분자에 수십 개의 NM (나노 미터)의 초산 금 나노 결정을 화학적으로 첨가하고 분자의 내부 스피드 바카라에 연결된 표지 된 나노 결정의 움직임을 생성한다X-Ray/Laue Spots의 움직임으로 마이크로 초 시간 분할을 추적하는 단일 분자 비디오 측정 기술입니다 이 방법은 현재 세계 최고 정밀도 및 최대 속도입니다 이 기사에서, Sibileray의 전기 기관으로부터 얻은 NACHR은 ACh 결합 부위의 α- 서브 유닛에 대한 표적으로 금 나노 결정으로 표지되었으며, 이들의 움직임은 100 마이크로 초/프레임의 시간 분해능으로 추적되었다 결과적으로, 비틀림 및 기울어 진 2 회 회전 축의 움직임은 ACH 결합으로 활성화되고, 이들 스피드 바카라은 독소가 수용체에 대한 ACH 결합을 억제하는 조건 하에서 비활성화된다는 것이 밝혀졌다 DXT를 통해 얻은 결과에는 이전의 냉동 전자 빔 결정 구조 (NUnwin etal, jmb2012)에 의해 얻은 결과와 일치하지 않았다

10297_10682베이 추론를 효과적으로 사용할 수 있었기 때문에 가능했습니다

이 개선 된 통계 정보 처리는 또한 DXT의 가장 큰 단점을 완전히 극복 할 수 있음을 시사합니다 이는 "내부 분자 역학은 금 나노 결정에 라벨을 붙이지 않고 측정 할 수 없다"고 시제했습니다 이것은 금 나노 결정의 크기로 인해 금 나노 결정의 내부 스피드 바카라과 매우 간단한 상관 관계이며 (나노 결정이 자라면서 측정 된 스피드 바카라이 둔화되는 선형 관계), 우리는 금 나노 결정이 표지되지 않을 때 분자의 진정한 내부 스피드 바카라을 추정 할 수 있습니다 예를 들어, ACh가 결합 될 때, α 서브 유닛은 표지되지 않은 상태에서 밀리 초당 06도, 그리고 결합되지 않은 경우 03도 회전 하였다 분자 의이 작은 내부 스피드 바카라은 나트륨 이온과 같은 양이온이 세포막을 통과하는지 여부를 결정할 수 있음을 발견했다

또한, 분자 내부 스피드 바카라 정보를 얻는 것이 알로 스테 릭 약물 발견을 실현하는 데 필수적이라는 큰 약속이 있으며, 이는 부작용이없는 약물을 생성 할 수 있으며,이 결과는 특히 NACHR을 구성하는 다중 유형의 서브 유닛이 약물 발견을 대상으로하기 때문에이 결과가 매우 중요하다고 생각합니다 따라서, DXT를 사용한 NACHR의 내부 스피드 바카라 측정의 성공은 DXT로 분자 내부 동역학 정보를 쉽게 측정 할 수있는 능력의 실용적인 예이며, 부작용없이 알로 스틱 약물 발견을위한 매우 중요한 기본 기술을 제공 할 것으로 예상된다 또한 DXT 자동 분석 소프트웨어의 개발은 향후 중요한 DXT 개발 기술 중 하나라고 할 수 있습니다

◆ 단백질 서브 유닛, 이종 구조 및 동종 구조

자연에 존재하는 많은 단백질과 효소는 다수의 단백질로 구성된 다중체이며, 다중 단백질을 구성하는 각 단백질을 서브 유닛이라고합니다 멀티 머 단백질의 각 서브 유닛은 정확히 동일하거나 서로 상 동성이거나 완전히 다른 개인이 완전히 다른 작업을 수행합니다 동일한 구조가 다중 이머를 형성하는 다중 체 분자 구조를 동종 구조라고하며, 상이한 분자로부터 형성된 다중 체 분자 구조를 이종 구조라고한다[참조로 돌아 가기]

◆ X-ray 단일 분자 추적 방법 (회절 X- 선 추적; DXT)

약 수십 개의 나노 미터의 나노 결정이 단백질로 표지되어 있고 단백질의 내부 스피드 바카라과 관련된 나노 결정의 움직임이 나노 결정에서 X- 선에 의한 회절 된 laue 지점의 움직임으로 추적되는 방법 Sasaki Yuji 교수는 1997 년에 고안되어 2000 년에 출판되었으며 많은 단백질의 내부 스피드 바카라을 측정하고 지금까지 논문을 발표했습니다물리 검토 편지, 물리적 검토, BBRC, Cell등) 아래 그림은이 연구에 사용 된 NACHR의 구조적 변화 모델에 대한 DXT 방법의 적응을 보여줍니다 (A는 ACHBP, B는 NACHR, C는 DXT 장치 다이어그램입니다)[참조로 돌아 가기]

◆ 분자 스피드 바카라 역학

일반적으로, 분자 내부 역학은 기능이 단백질 분자에서 발현 될 때 발생하는 분자 스피드 바카라의 일반적인 용어입니다 특히, 현재의 이온 채널 분자는 그의 결합 부위와 분리 된 분자의 중심 부분에 결합하는 것으로 알려져있다 그러나이 정보는 움직임 전후의 안정적인 구조 정보를 비교함으로써 스피드 바카라의 존재와 유사했다 분자 내부 역학 (모션) 자체는 그 기능과 깊이 연결되어 있기 때문에 지금까지 측정 기술 문제는 시간 축에서 현실적인 움직임으로 보는 것이 었습니다 또한 분자 스피드 바카라은 다른 방식으로 이동하기 때문에 스피드 바카라을 정확하게 측정하려면 하나의 분자 측정이 필요하며 DXT 방법은 세계 최초의 성공적인 측정 기술입니다[참조로 돌아 가기]

◆ 알로 스틱 약물 발견

최근에 주목을 받고있는 약물 발견을위한 일반적인 용어 알로 스테 릭 약물은 수용체의 활성 부위와 다른 위치에 결합하여 수용체의 구조를 변화시켜 활성의 정도를 미묘하게 조절할 수있다 알로 스테 릭 약물이 예상되는 주된 이유는 부작용을 피하기 때문입니다 수용체 하위 유형을 식별하지 않고 기존의 약물을 부착 할 수 있으며, 자연적으로 발생하지 않고 "부작용"이되는 반응을 초래합니다 반면, 아형이 다르면 결합 할 장소가 없기 때문에 알로 스테 릭 약물은 반응하지 않습니다 이 "효율적이지 않은"효과를 활용함으로써, 우리는 안전 의약품이 지금까지 만들어지지 않은 질병에 대한 치료법을 찾을 수 있습니다 "Allostery"라는 단어는 그리스어로 "다른"과 "형태"를 의미하는 복합 단어입니다 다시 말해, 알로 스테 릭 효과는 분자가 특정 부위에서 작용할 때 분자 모양의 변화가 해당 위치가 아닌 다른 위치에 나타나는 현상입니다 이 변화는 분자 내부 스피드 바카라의 조정 된 빠른 전환 현상에 의해 발생합니다 그러나 지금까지 고속으로 분자의 내부 스피드 바카라을 정확하게 측정 할 수있는 방법은 없었습니다 이것은 dxt에 의해 달성되었습니다 Allosteric 효과는 Jacques Monau (1965 년 생리학, 의학 상), Wymann, Jean Pierre Chanjou 등이 제안했습니다 또한 분자 협력을 의미합니다[참조로 돌아 가기]

◆ Desensitized State

리간드가 채널 수용체에 결합되어 있어도 채널이 열리지 않는 상태를 나타냅니다 지금까지 많은 연구자들은 구조 생물학에서 채널 수용체의 구조를 결정하려고 노력했지만, 필수적 인 불안정성으로 인해 정적 구조 정보를 얻는 것은 불가능했습니다 현재의 DXT 결과는 또한 탈감작 상태가 매우 특정한 동적 상태를 지칭한다는 것을 명확히 하였다 이 연구의 결과는 오랜 꿈을 실현할 수있게 해주었다[참조로 돌아 가기]

◆ 게이팅 프로세스

세포 내외에서 이온의 통로 역할을하는 세포 표면의 채널 분자에서, 이온 투과 경로의 개방 및 폐쇄 (게이팅)와 관련된 구조적 변화 과정을 보여준다 이 과정을 직접 관찰하는 데 아무도 성공한 적이 없습니다 채널 분자는 세포를 덮는 세포막이라는 절연체에 묻히고 분자의 중앙 부분에 친수성 이온 투과 경로 (채널 기공)를 갖는다 채널 분자의 필수 기능은 이온 투과 기능 및 게이팅 프로세스이며, 단일 분자 수준에서 두 기능의 측정은 지금까지 문제가되었습니다[참조로 돌아 가기]

◆ X-ray/laue spots

X- 선으로 인한 회절 현상 중 하나 예를 들어, 단결정이 X- 레이 백 반사율을 사용하여 흰색 X- 선으로 조사 될 때, Laue 스팟은 Bragg 각도를 만족시키는 X- 선 필름의 위치에서 주기적으로 나타납니다 단색 X- 레이를 사용하면 Bragg 반사라고합니다 올해 2014 년, Max Theodor Felix von Laue는 노벨 물리학 상 100 주년을 기념하고 세계 결정화 연도가 전 세계에서 축하되고 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 베이 추론

모든 분자 내부 스피드 바카라은 정상 (가우스) 분포와 함께 움직입니다 그러나 경우에 따라 몇 가지 유형 (몇몇)의 겹치는 것이있을 수 있으며, 많은 경우에 숫자는 알려져 있지 않습니다 이 문제를 해결하는 주요 기술 중 하나는 베이지안 추론입니다[참조로 돌아 가기]