นักวิทยาศาสตร์ได้ซูมเข้าไปในมอเตอร์โมเลกุลขนาดเล็กภายในเซลล์ของร่างกายและพัฒนาภาพที่ดีขึ้นว่าพวกเขาเดินไปตามเส้นทางโทรศัพท์มือถือของพวกเขาอย่างไร กลับกลายเป็นว่าส่วนหนึ่งของมอเตอร์เคลื่อนที่เหมือนกระดานโต้คลื่นขนาดอะตอมตามการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้
การค้นพบนั้นขึ้นอยู่กับภาพความละเอียดสูงของ kinesin ซึ่งเป็นโปรตีนมอเตอร์ที่เรียกว่าเคลื่อนย้ายสินค้าภายในเซลล์ของคุณและยังช่วยการแบ่งเซลล์-
ความเข้าใจที่ดีขึ้นว่าการทำงานของ Kinesin อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์พัฒนายาใหม่ในการต่อสู้กับโรคเช่นมะเร็งนักวิจัยกล่าว การปิดกั้นการเคลื่อนไหวของ kinesin สามารถป้องกันเซลล์จากการหารและนำไปสู่การตายของเซลล์
โปรตีนเดินอย่างไร
นักวิทยาศาสตร์รู้จัก Kinesin "เดิน" ไปตามนั่งร้านเซลลูลาร์ที่รู้จักกันในชื่อ microtubules แต่ไม่แน่ใจเกี่ยวกับกลไกที่แม่นยำ
"เราพบว่ามีจุดหมุนที่ซึ่ง kinesinเครื่องยนต์ยึดติดกับ microtubule ซึ่งทำหน้าที่เหมือนเป็นศูนย์กลางและทำให้ Kinesin โยกขึ้นและลงเหมือนกระดานโต้คลื่นในขณะที่มันเคลื่อนที่ไปตาม microtubule "ผู้เขียนการศึกษา Kenneth Downing นักชีวฟิสิกส์ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา
งานนี้ให้ภาพที่สมบูรณ์ที่สุดในการเคลื่อนไหวของ Kinesin ตาม Sindelar ซึ่งตอนนี้ที่ Brandeis University เนื่องจากมันจับภาพที่คมชัดจากทุกขั้นตอนในรอบการเคลื่อนไหว ผลลัพธ์ยังทำให้นักวิทยาศาสตร์มีความคิดที่ดีขึ้นว่า Kinesin ใช้พลังงานในการรับส่งของตัวเองอย่างไร
“ ในแง่หนึ่งคุณสามารถดูพลังงานที่ถูกดัดแปลงเป็นการเคลื่อนไหว” ซินเดลาร์บอกกับ LiveScience
ภาพเล็ก ๆ
การศึกษาการเคลื่อนไหวในระดับอะตอมไม่ใช่เรื่องง่าย เพื่อดูอะตอมของโปรตีนแต่ละตัวนักวิทยาศาสตร์มักใช้เทคนิคการถ่ายภาพที่เรียกว่า X-ray crystallography ซึ่งต้องใช้โปรตีนที่จะกลายเป็นคริสตัล
แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถเปลี่ยน kinesin เป็นคริสตัลได้หากพวกเขาต้องการเห็นมัน "เดิน" ดังนั้นพวกเขาจึงใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนซึ่งเป็นเทคนิคการถ่ายภาพที่ขยายสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ (เหมือนกล้องจุลทรรศน์ทำ แต่แทนที่จะใช้แสงมันใช้อิเล็กตรอน) และช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาว่ากระบวนการของเซลล์เกิดขึ้นได้อย่างไรในชีวิตจริง ในขณะที่การศึกษาก่อนหน้านี้ได้ตรวจสอบการเคลื่อนไหวของ kinesin ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน Downing และ Sindelar ใช้วิธีการใหม่ในการประมวลผลข้อมูลหนึ่งที่อนุญาตให้พวกเขาได้รับความละเอียดสูงขึ้นหรือภาพที่คมชัดยิ่งขึ้น
ภาพที่เกิดขึ้นแสดงให้เห็นถึงรายละเอียดของโปรตีนและให้คำแนะนำแก่นักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการเคลื่อนไหว แต่พวกเขาไม่ได้อยู่ใกล้พอที่จะเห็นอะตอมแต่ละตัว เพื่อแก้ปัญหานี้นักวิจัยได้เปรียบเทียบรูปภาพ "เดิน" กับภาพนิ่งที่คมชัดยิ่งขึ้นโดยใช้ผลึกรังสีเอกซ์ "ภาพเหล่านี้ช่วยให้เราสามารถสร้างแบบจำลองอะตอมที่อธิบายฟังก์ชั่นพื้นฐาน [ของ Kinesin]" Downing กล่าว
งานได้รับการตีพิมพ์ออนไลน์ในสัปดาห์นี้ในการดำเนินการตามกฎหมายของ National Academy of Sciences
