科學家已經跟踪了蛋白質對光的反應想像。
威斯康星大學米爾沃基大學和倫敦帝國學院領導的一支國際研究人員團隊捕獲了微小結晶蛋白的圖像,即每秒25萬億美元 - 對光的反應。
該實驗被認為是對推動化學反應的機制的首次瞬時來看,在SLAC國家加速器實驗室使用了世界上最有效的X射線激光器,並允許它們能夠以100秒或四分之一的速度見證了原子運動的速度,而四分之一的四分之一(比以往一千倍。快照是在細菌光傳感器中拍攝的。
“這使我們更加接近理解所有生命所必需的化學反應。”說研究作者和物理教授Marius Schmidt。 “發現蛋白質功能的分步過程不僅需要為疾病的治療提供信息,而且還闡明了生物學的宏偉問題。”
根據Jasper van Thor博士的合著者的說法,蛋白質結構通常只能在反應後成像。他補充說,他們的工作被認為是第一次在蛋白質仍在經歷反應的時間範圍內成像 - 從理論和光譜到實際現實。
這種新型技術可以使廣泛的光誘導的超快速原子級運動受益。例如,它可以顯示人眼的視覺色素如何對光線反應,以及它的吸收太多會導致它們的損害。它還可以揭示原子結構如何與不同形狀和持續時間的光脈衝反應,這是使用光操縱化學反應的關鍵第一步。
數據證明了細菌傳感器在光吸收後立即反應。該團隊通過重點關注稱為“光活性黃蛋白”(PYP)的光敏部分,該截面是紫色細菌的眼睛。這有助於細菌“感覺到”藍光,並避免過度精力充沛,可能有害光。
該組使用位於加利福尼亞的Linac相干光源X射線(LCLS)游離電子激光器,對蛋白質發射了極明亮的脈衝,在光子反應進展過程中每幾個飛秒捕獲圖像。
LCL的X射線脈衝非常短,只有幾個飛秒,從而使團隊可以調查該時間表的過程。對較早的實驗進行了調整,科學家用一種新的吹入的光激光替換了光激光,其吹噓比早期短100,000倍,並且近似於X射線脈衝的長度。
他們還應用了更有效的時序工具,以測量光學和X射線激光脈沖之間的相對時間。這增強了跟踪大型事件的能力。
發現是出版5月5日在日記中科學。