science >> Wetenschap >  >> Chemie

Elektrische storing werkt als een stoplicht voor een biologische poort

De manier van de natuur om eiwitten door haar poorten te laten gaan, door poreuze biologische membranen, ligt eraan, onder andere, op hun elektrische lading. Om een ​​eiwit dit type membraan te laten passeren, het moet worden gestimuleerd door een elektrisch veld. Een nieuwe studie richt zich op een bepaald soort eiwitten met meerdere functies, genaamd Intrinsically Disordered Proteins, omdat de elektrische ladingsstoornis op hun oppervlak het voor hen mogelijk maakt om meerdere vormen aan te nemen.

In productie, onlangs gepubliceerd in EPJ E , Albert Johner van het Charles Sadron Institute (onderdeel van het CNRS) in Straatsburg, France en Jean-Francois Joanny uit Parijs onthullen hoe de gemengde elektrische lading aan de uiteinden van de eiwitten de biologische membraanovergang beïnvloedt. Dit heeft mogelijke implicaties voor ons begrip van hoe eiwitten door het lichaam reizen, en van ziektemechanismen.

Natuurkundigen die eiwitmembraankruising bestuderen, gebruiken vaak een vereenvoudigd model gemaakt van polymeren die positieve en negatieve elektrische ladingen dragen. Typisch, de aantrekkingskracht tussen tegengestelde ladingen, willekeurig verspreid over de keten, zorgt ervoor dat het molecuul krimpt tot een dichte wirwar van polymeervezels. Het onderdompelen van deze polymeren in een oplossing met een hoge zoutconcentratie vermindert de elektrische aantrekkingskracht en zorgt ervoor dat het polymeer uitzet.

In dit onderzoek, de auteurs onderzoeken de rol van wanorde in de ladingsverdeling langs de polymeerketen. Ze bepalen de richting waarin de polymeerketen ingrijpt in de porie van het membraan. Ze kijken ook hoe lang een typisch polymeer wordt geblokkeerd bij de poort van het membraan. En ze kijken naar de snelheid waarmee polymeren deze biologische poort kunnen passeren voor twee specifieke intrinsiek ongeordende eiwitten die verschillen in lengte en structuur. De auteurs vinden dat, voor één specifiek eiwit, kruising prevaleert boven afstoting als het eiwit aan één kant begint, en die afstoting is waarschijnlijker dan oversteken als het eiwit aan de andere kant begint.