形式服從功能的原則不僅適用于設(shè)計(jì)和建筑。它也適用于生物學(xué)。每一個(gè)有機(jī)體都是一個(gè)宇宙，這要?dú)w功于數(shù)以萬計(jì)的納米機(jī)器的活動(dòng)，納米機(jī)器的功能取決于它們的形式。生物學(xué)家說大分子復(fù)合物代替納米機(jī)器，結(jié)構(gòu)代替形式，但思想是一樣的：知道形式，你就會(huì)理解其功能?，F(xiàn)在，西班牙國家癌癥研究中心 (CNIO) 的一個(gè)小組幫助確定了另一個(gè)納米機(jī)器的結(jié)構(gòu)，mTOR 在癌癥和營養(yǎng)、衰老和其他身體重要過程中起著重要作用。
該研究發(fā)表在Cell Reports雜志上，由蘇塞克斯大學(xué)(英國)基因組損傷和穩(wěn)定性中心的 Laurence H. Pearl 和 Chrisostomos Prodromou 小組與結(jié)構(gòu)主任 Óscar Llorca 合作進(jìn)行。 CNIO DNA損傷反應(yīng)小組的生物學(xué)項(xiàng)目和大分子復(fù)合物負(fù)責(zé)人。
結(jié)構(gòu)的黃金時(shí)代
這一發(fā)現(xiàn)發(fā)生在結(jié)構(gòu)生物學(xué)的黃金時(shí)代。研究人員談到結(jié)構(gòu)革命：近年來，越來越多的分子納米機(jī)器的形狀得到解決，速度比十年前的典型速度快得多。這種變化是由于高分辨率冷凍電子顯微鏡，這項(xiàng)技術(shù)取得了驚人的進(jìn)步，現(xiàn)在可以在原子細(xì)節(jié)上觀察蛋白質(zhì)。
了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)有助于尋找新藥。蛋白質(zhì)通過組合在一起而相互作用，就像在一個(gè)小小的三維拼圖游戲中一樣;了解一件作品的形狀使我們能夠嘗試設(shè)計(jì)另一件與之匹配并阻擋它的作品，從而抑制它。
了解 mTOR 工作原理的重要性
mTOR 蛋白充當(dāng)傳感器，提醒細(xì)胞注意營養(yǎng)的存在。自 1990 年代發(fā)現(xiàn)以來，它已被觀察到涉及廣泛的病理，包括癌癥、糖尿病和神經(jīng)退行性疾病。據(jù)估計(jì)，至少 60% 的腫瘤在 mTOR 或與其相互作用的蛋白質(zhì)中顯示出某種形式的修飾。
因此，詳細(xì)了解其工作原理至關(guān)重要。但 mTOR 不是一種單獨(dú)工作的蛋白質(zhì)：它是大分子復(fù)合物的一部分，是由幾個(gè)蛋白質(zhì)組成的集群，它們像復(fù)雜(納米)機(jī)器的部件一樣共同工作。正如 Llorca 解釋的那樣，“mTOR 本身什么都不做;它是包含其他蛋白質(zhì)的巨大結(jié)構(gòu)的一部分，這使它能夠以復(fù)雜的方式運(yùn)行。”
蛋白質(zhì)組裝線
與許多其他大型大分子結(jié)構(gòu)一樣，mTOR 復(fù)合物的構(gòu)建需要其他納米機(jī)器的幫助，這些納米機(jī)器“就像一條裝配線，添加和組裝最終大型結(jié)構(gòu)的元素，”Llorca 解釋說。如果沒有組裝這個(gè)大結(jié)構(gòu)，“mTOR 無法決定細(xì)胞是否應(yīng)該生長(zhǎng)。”
標(biāo)簽： 分子機(jī)器
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