加载中…科技日报---糖传感蛋白：可持续生物燃料的潜在突破（下）
(2024-07-25 09:27:26)
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科技日报糖传感蛋白 |
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该图显示了KIN10和相邻蛋白质GRIK1在低糖和高糖条件下遵循的两条途径。低糖允许在KIN10中添加磷酸盐（P），从而引发磷酸化级联反应，导致参与油脂合成的酶分解。这包括油合成主开关WRI1的退化。然而，当糖含量丰富时，糖代理分子（T6P）会与KIN10环结合，阻断其与GRIK1的相互作用。这使得油合成途径保持畅通。来源：布鲁克海文国家实验室
为了确定与KIN10结合的糖代理如何翻转开关，布兰福德从“对立吸引”这句格言开始。她确定了KIN10的三个带正电的部分，这些部分可能会被糖代理分子上丰富的负电荷所吸引。基于实验室的消除过程涉及对KIN10进行变异，并对这些位点进行修饰，从而确定了一个真正的结合位点。
然后，Brookhaven团队转向了PNNL的计算同事。PNNL的Marcel Baer和Simone Raugei在原子水平上研究了糖代理和KIN10是如何结合在一起的。贝尔说：“通过使用多尺度建模，我们观察到蛋白质可以以多种构象存在，但只有一种构象可以有效地结合糖代理。”
PNNL模拟确定了蛋白质中控制糖结合的关键氨基酸。这些计算见解随后得到了实验证实。
实验和计算信息的结合帮助科学家们了解了与糖代理的相互作用如何直接影响KIN10在下游的作用。
布鲁克海文实验室研究团队成员：Jantana Blanford、Zhiyang Zhai、Hui Li、Qun Liu和John Shanklin（未出现的：郭功瑞）。图片来源：布鲁克海文国家实验室
柔韧性在蛋白质功能中的作用
Shanklin说：“进一步的分析表明，除了一个长而柔韧的环外，整个KIN10分子都是刚性的。”这些模型还表明，回路的灵活性使KIN10能够与激活蛋白相互作用，引发级联反应，最终关闭的油生产和植物生长。
为了确定与KIN10结合的糖代理如何翻转开关，布兰福德从“对立吸引”这句格言开始。她确定了KIN10的三个带正电的部分，这些部分可能会被糖代理分子上丰富的负电荷所吸引。基于实验室的消除过程涉及对KIN10进行变异，并对这些位点进行修饰，从而确定了一个真正的结合位点。
然后，Brookhaven团队转向了PNNL的计算同事。PNNL的Marcel Baer和Simone Raugei在原子水平上研究了糖代理和KIN10是如何结合在一起的。贝尔说：“通过使用多尺度建模，我们观察到蛋白质可以以多种构象存在，但只有一种构象可以有效地结合糖代理。”
PNNL模拟确定了蛋白质中控制糖结合的关键氨基酸。这些计算见解随后得到了实验证实。
实验和计算信息的结合帮助科学家们了解了与糖代理的相互作用如何直接影响KIN10在下游的作用。
布鲁克海文实验室研究团队成员：Jantana Blanford、Zhiyang Zhai、Hui Li、Qun Liu和John Shanklin（未出现的：郭功瑞）。图片来源：布鲁克海文国家实验室
柔韧性在蛋白质功能中的作用
Shanklin说：“进一步的分析表明，除了一个长而柔韧的环外，整个KIN10分子都是刚性的。”这些模型还表明，回路的灵活性使KIN10能够与激活蛋白相互作用，引发级联反应，最终关闭的油生产和植物生长。
太平洋西北国家实验室合著者Marcel Baer和Simone
Raugei。图片来源：太平洋西北国家实验室
当糖水平低，糖代理分子很少时，回路保持灵活，停机机制可以运行以减少植物生长和油的产量。尚克林说，这对保护宝贵资源是有意义的。然而，当糖水平高时，糖代理与KIN10紧密结合。
布兰福德说：“计算表明，这种小分子如何阻止回路摆动，并防止其触发停机级联。”
Shanklin说：“我们可能会利用我们的新知识来设计具有改变糖代理结合强度的KIN10，以改变植物制造油和分解东西的设定点。”这些知识可能会导致更有效地生产生物燃料油和其他油产品。
当糖水平低，糖代理分子很少时，回路保持灵活，停机机制可以运行以减少植物生长和油的产量。尚克林说，这对保护宝贵资源是有意义的。然而，当糖水平高时，糖代理与KIN10紧密结合。
布兰福德说：“计算表明，这种小分子如何阻止回路摆动，并防止其触发停机级联。”
Shanklin说：“我们可能会利用我们的新知识来设计具有改变糖代理结合强度的KIN10，以改变植物制造油和分解东西的设定点。”这些知识可能会导致更有效地生产生物燃料油和其他油产品。
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