分析化学能转化为机械功

分析化学能转化为机械功

完成补充实验以细微的水平检查肌球蛋白，科学家们使用了多种技术的组合-UMass Amherst的单分子激光捕获技术和Penn State和明尼苏达大学的FRET(荧光共振能量转移)技术。该小组由肌肉生物物理学家爱德华•内德•德博尔德(Edward“ Ned" Debold)领导，该大学是美国麻省大学阿玛斯分校公共卫生与健康科学学院的副教授。生物化学家Christopher Yengo，宾夕法尼亚州立大学医学院教授;和肌肉生物物理学家David Thomas，明尼苏达大学生物科学学院教授。

Debold说：“这是这两种先进的技术*结合在一起用于研究分子运动并回答一个古老的问题。"“ 50年来，我们已经广泛了解了肌肉和分子马达等事物的工作方式，但是我们不知道在细微的水平(纳米级运动)如何发生的细节。这就像我们正在寻找汽车的引擎盖并检查发动机的工作原理。当踩下油门踏板时，它如何吸收燃油并将其转换为工作油?"

通过在实验室中使用他的单分子激光陷阱测定法，Debold及其团队(包括研究生Brent Scott和Chris Marang)能够直接观察肌球蛋白与单个肌动蛋白丝(分子)相互作用时的纳米级机械运动的大小和速率。力量生成的伙伴。他们观察到，几乎在与肌动蛋白细丝结合后，力量产生步骤或中风发生都非常快。

在使用FRET分析的并行实验中，Yengo的团队证实了这种快速的中风速度，另外的研究表明，随后的关键生化步骤发生的速度要慢得多。进一步的分析*揭示了肌球蛋白分子内部深处的分子内运动如何协调这些事件。

麻省大学阿默斯特分校和宾州州立医学院的生物物理学家团队着手解决长期存在的问题，即肌球蛋白，负责肌肉收缩和许多其他细胞过程的分子运动所产生的力的性质。他们解决的关键问题(该领域争议的主题之一)是：肌球蛋白如何将ATP形式的化学能转化为机械功?

答案揭示了肌球蛋白(肌肉和相关运动蛋白的引擎)如何转换能量的新细节。

后，他们进行了*的研究，在不同的控制下进行了精心地重复，并进行了双重检查，这支持了他们的假设，即分子运动的机械事件先于而不是跟随生物化学事件，这直接挑战了人们长期以来对生物化学事件产生影响的观点。产生力的事件。该研究成果发表在《生物化学杂志》上，被选为“为该领域做出了杰出贡献"的编辑推荐。