酵母蛋白揭示抗旱之谜

揭示一些干燥蛋白质在重新引入水后如何恢复功能背后的化学规则可能会产生更持久的药物和抗旱作物。《酵母蛋白质揭示抗旱之谜》一文首先发表在《今日雪城大学》上。

来源:雪城大学

“大多数蛋白质在脱水-再水化循环后会丢失超过四分之三的副本,”Sukenik 说,“但有些蛋白质的表现要好得多,它们的大部分副本在这个过程中幸存下来。”

在失水后幸存下来的蛋白质往往更小,折叠紧密,相互作用更少,表面化学性质不同。一个关键特征是耐受蛋白质表面带有大量负电荷,这似乎可以在干燥期间和再水化后保护它们。

然后,该团队利用这些化学规则来提高蛋白质的脱水耐受性。他们专注于绿色荧光蛋白——GFP——其原始形式不耐脱水。通过引入靶向突变,研究人员设法提高了 GFP 的脱水耐受性,使得近 100% 的蛋白质在补水后仍保持活性。该团队目前正在应用这一策略来设计新型的抗脱水蛋白质。

保护生产者蛋白

这项研究还揭示了存活和死亡蛋白质的功能模式。

“最耐受的蛋白质不仅具有特定的表面化学性质,而且还具有非常特定的功能,”Sukenik 说。

弹性蛋白通常负责产生小分子,小分子是细胞的基本组成部分。

“一切都从这些小构建块开始,然后用于创建更大的生物分子,包括其他蛋白质,”Sukenik 说。 “如果细胞由于某种原因耗尽了这些小构件,那就是这样了。细胞被卡住了。就像汽车没油了一样。”

相比之下,脱水敏感蛋白通常参与能源消耗较高的工作,例如制造核糖体,核糖体是细胞的蛋白质工厂。

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