Konbinatzen ditugu banakako entzima-molekula ikasteko millisecond bereizmen temporal eta super-bereizmen espaziala doitasun bakterio zelula bizi biofísicos eta irudi-teknikak. Aplikatu dugu metodo hau entzima arauzko RelA, funtsezko papera du starvation egokitzapen mekanismo zorrotzak erantzun mekanismo elucidate.
HFSP Cross Diziplinako Fellow Brian ingelesez eta lankideei
Nola entzimak bizi zelula barruan funtzioa enzymology galdera garrantzitsu bat izaten jarraitzen du.Here entzima RelA, juega un papel central starvation egokitzapen mekanismo zorrotzak erantzun izeneko estudio dugu. Erantzun honetan zehar, RelA messenger molekula txiki bat ppGpp, globalki, transcriptional translational eta replicational maila zelula bakterio rewires sintetiza. RelA mekanismo katalitikoak literatura eztabaida materia da oraindik, baina ezaguna da proteina sintetizatzen makineria, ribosome elkarrekintza inplikatzeko. Ribosome da Koadernaketa hedatzea RelA nabarmen motelduko dela aurreikusten da, eta aldaketa hau bere ziklo katalitiko readout gisa erabiltzen dugu.
Figure: Noiz E. coli zelulak modu esponentzialean hazten ari dira, RelA inaktiboa da ongi ribosome da (ezkerrean panel) elkartuak. A RelA hedatzea tipikoa ibilbidea 20 ms time-frame bat agertuko da behean. Noiz zelulak dira sakona aminoazido (eskuineko panel) starved, tRNA uncharged ribosome de gune bat lotura. Aktiboa RelA ribosome da unbinds, eta azkar RelA diffusion ibilbideen badira (behean, 20 ms frame time).
Here molekula bakar jarraipena stroboscopic argiztapen eta photoconversion azpian konbinatu dugu. Konbinaketa honek banakako target azkar eta askatasunez zabaltzeko molekulak detektatzeko fidagarriak cytoplasm bakterio du kontuan hartu gabe beren kopia zelular zenbakiak aukera ematen du. Basada gure vivo planteamendu bat luzatu hopping eredu 'RelA mekanismo proposatzen dugu: dormant RelA dela ongi ez-zelulak starved ribosome lotutako erakusten dugu, eta dissociates starvation Bazen ribosome dela. Gainera, aminoazido larria azido starvation baldintza ondoren, aktiboa RelA aztarnak aldi bat luzatu dissociated. Askoz iragankorra erantzun bat da bero-shock zehar ikusitako, non RelA to ribosome azkar rebinds.
Metodo honek edozein intracellular erreakzioa target bilaketa dakar aplika daiteke, izan daiteke DNA, RNA, mintzak, edo proteina konplexu proteina elkarrekintzak, helburu horiek lotesleak izango nahitaez inplikatzeko aukera entzima ezaugarriak hedatzeko aldaketak. Egokia vitrosistemak dira sarritan hub entzimak dezake bazkide loteslea ugari elkarrekintzan, falta eta non potentzial loteslea bazkide oraindik ezezaguna izan. A arautzaileak, hala nola entzimak mechanistic zuzeneko azterketa bideraezina da gaur egun.
Erreferentzia
Bizitzeko Banakako Gelaxkak bakterio zorrotzagoak Response Makineria molekula bakar Investigations. BP ingelesa, Hauryliuk V, Sanamrad A, S Tankov, NH Dekker, eta J Elf. Zientzien Akademia Nazionalaren (2011), doi Actas: 10.1073/pnas.1102255108.