Video: Penghasilan Vitamin C: Molecular Gatekeeper Dalam Enzim Ditemui
2023 Pengarang: Bailey Leapman | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-09-16 19:18
Penyelidik dari Universiti Wageningen, bersama-sama rakan sekerja dari Universiti Groningen dan Universiti Pavia (Itali), telah membongkar mekanisme yang memainkan peranan dalam pengeluaran semula jadi vitamin C. Dalam proses ini, penjaga pintu molekul menyekat pintu masuk ke pusat tindak balas enzim penting.
Penghasilan biologi vitamin C dalam tumbuhan, kulat dan banyak haiwan adalah proses rumit yang melibatkan enzim. Sekumpulan besar pemangkin ini memerlukan oksigen untuk berfungsi dengan baik. Dalam tumbuhan, bahan kimia, cytochrome C, menggantikan fungsi oksigen. Cytochrome C atau oksigen memastikan flavin faktor bersama dalam pusat tindakan enzim dibawa kembali ke keadaan asalnya selepas tindak balas. Kerana pemulihan ini, enzim bersedia untuk tindak balas baharu.
Pasukan penyelidik tertanya-tanya mengapa satu kumpulan enzim bertindak balas dengan oksigen dan kumpulan lain yang berkait rapat tidak. Bagaimana oksigen sampai ke pusat enzim, yang terdiri daripada kira-kira 500 ratus blok binaan (asid amino) yang berbeza saiz dan bentuk. Rentetan blok binaan ini, seolah-olah, disatukan menjadi bongkah kecil dengan 'lubang, gua dan terowong' di antaranya. Oksigen perlu meresap melalui ketulan kecil ini atau membersihkan laluan melalui kusut asid amino untuk menembusi flavin tersembunyi di tengah.
Bayangkan, kata penyelidik, dalam sesetengah enzim oksigen boleh sampai ke pusat enzim melalui terowong dan lubang. Anda kemudiannya boleh menemui laluan menggunakan struktur. Malangnya, tiada struktur kristal enzim yang dipersoalkan di tangan. Walau bagaimanapun, terdapat satu lagi kemungkinan. Dengan meletakkan sebelah menyebelah semua blok binaan individu enzim yang bertindak balas dengan oksigen dan yang tidak, perbezaannya akan menjadi jelas.
Membandingkan kedua-dua analisis membawa perbezaan yang ketara kepada cahaya. Hanya satu blok bangunan, nombor 113, di penghujung laluan yang mungkin kelihatan agak berbeza. Perbezaan ini berkaitan dengan asid amino alanin. Apabila alanin digantikan oleh glisin blok bangunan yang lebih kecil pada kedudukan itu, ternyata enzim itu tiba-tiba telap oksigen. Dan bukan hanya sedikit. Perbezaannya sangat besar seolah-olah sebuah empangan telah pecah: faktor 400.
Bagaimana mungkin satu blok bangunan dalam pembinaan 500 blok boleh memberi kesan yang begitu besar? Para penyelidik menyokong teori terowong: alanine blok bangunan mempunyai empat tonjolan yang berbeza, manakala glisin hanya mempunyai tiga. Tonjolan tambahan Alanine, kumpulan metil, menyekat terowong dan menghalang oksigen daripada menembusi pusat. Di tapak ini, alanine berfungsi sebagai penjaga pintu dan memastikan pintu ditutup rapat.
Tetapi, kenapa pintu pagar itu tidak dibuka sahaja? Jelas sekali, mempunyai penjaga pintu yang ketat mempunyai kelebihannya. Ternyata bahan agresif hidrogen peroksida ('peluntur domestik') terbentuk dalam tindak balas dengan oksigen. Hidrogen peroksida mempercepatkan penuaan sel dan tumbuhan, yang menghasilkan banyak vitamin C, tidak menyukai ini.
Cara kini dibuka untuk menyediakan vitamin C secara semulajadi. Walau bagaimanapun, laluan kimia sudah wujud, murah dan menghasilkan produk yang sama. Walau bagaimanapun, mekanisme yang ditafsirkan juga boleh digunakan untuk tindak balas biokimia yang serupa, contohnya, penyediaan vanila. Selain itu, proses yang ditafsirkan boleh bermakna satu langkah ke hadapan dalam biologi sintetik di mana produk yang tidak berlaku atau hampir tidak berlaku di alam boleh dihasilkan secara semula jadi.
Artikel di mana pasukan melaporkan penemuannya telah diisytiharkan Paper of the Week oleh Jurnal Kimia Biologi, penghormatan diberikan kepada hanya satu dalam setiap ratus artikel.
Disyorkan:
Kekakuan Rahang’ Ditemui Untuk Mendikte Penghasilan Pertuturan
(21 Januari 2003) - Bethesda, MD – Jika muzik klasik My Fair Lady telah mengikut undang-undang kinetik, kajian pergerakan dalam badan, maka pakar bahasa Henry Higgins mungkin tidak akan pernah dapat mengajar "Bahasa Inggeris yang betul"
Molekul Ditemui Yang Memanjangkan Hayat Dalam Yis, Sel Manusia; Kumpulan Sebatian Ditemui Dalam Wain Merah, Sayur-sayuran Mensimulasikan Manfaat Diet Rendah Kalori
BOSTON, MA – Tikus, tikus, cacing, lalat dan yis semuanya hidup lebih lama dengan diet rendah kalori, yang juga seolah-olah melindungi mamalia daripada kanser dan penyakit berkaitan penuaan lain. Kini, dalam sel yis, penyelidik di Sekolah Perubatan Harvard dan Makmal Penyelidikan BIOMOL buat pertama kalinya menemui cara untuk menduplikasi manfaat kalori terhad dalam yis dengan sekumpulan sebatian yang terdapat dalam wain merah dan sayur-sayuran.
Kimia Ditemui Dalam Kari Boleh Membantu Sistem Imun Membersihkan Plak Amyloid Yang Ditemui Dalam Penyakit Alzheimer
Penyelidik UCLA/VA mendapati bahawa curcumin - bahan kimia yang terdapat dalam kari dan kunyit - boleh membantu sistem imun membersihkan otak daripada beta amiloid, yang membentuk plak yang terdapat dalam penyakit Alzheimer. Diterbitkan dalam Journal of Alzheimer's Disease edisi 9 Oktober, penemuan awal makmal mungkin membawa kepada pendekatan baharu dalam merawat penyakit Alzheimer dengan meningkatkan fungsi semula jadi sistem imun menggunakan curcumin, yang terkenal denga
Peranan baharu untuk ikan zebra dalam kajian manusia: Model haiwan menggunakan enzim misteri yang turut ditemui dalam otak manusia
Michael E. Baker, PhD, seorang penyelidik di Universiti California, Sekolah Perubatan San Diego telah menemui bahawa ikan zebra - model haiwan yang penting dalam kajian penyakit dan alam sekitar - boleh menyediakan cara untuk membantu saintis akhirnya mendedahkan fungsi enzim misteri yang dikaitkan dengan kortisol steroid, dan ditemui dalam otak manusia.
Sel limfoid ditemui dalam limpa manusia, penting untuk penghasilan antibodi
Penyelidik telah menemui kehadiran subjenis baru sel limfoid semula jadi dalam limpa manusia yang penting untuk penghasilan antibodi. Penemuan ini, yang diterbitkan dalam jurnal Nature Immunology, mengosongkan laluan kepada pengenalpastian strategi baru untuk membangunkan vaksin yang lebih cekap terhadap bakteria terkapsul, yang dianggap sangat ganas.
