科学家已经跟踪了蛋白质对光的反应想象。
威斯康星大学米尔沃基大学和伦敦帝国学院领导的一支国际研究人员团队捕获了微小结晶蛋白的图像,即每秒25万亿美元 - 对光的反应。
该实验被认为是对推动化学反应的机制的首次瞬时来看,在SLAC国家加速器实验室使用了世界上最有效的X射线激光器,并允许它们能够以100秒或四分之一的四分之一的速度见证了原子运动的速度,比以往任何时候。快照是在细菌光传感器中拍摄的。
“这使我们更加接近理解所有生命所必需的化学反应。”说研究作者和物理教授Marius Schmidt。 “发现蛋白质功能的分步过程不仅需要为疾病的治疗提供信息,而且还阐明了生物学的宏伟问题。”
根据Jasper van Thor博士的合着者的说法,蛋白质结构通常只能在反应后成像。他补充说,他们的工作被认为是第一次在蛋白质仍在经历反应的时间范围内成像 - 从理论和光谱到实际现实。
这种新型技术可以使广泛的光诱导的超快速原子级运动受益。例如,它可以显示人眼的视觉色素如何对光线反应,以及它的吸收太多会导致它们的损害。它还可以揭示原子结构如何与不同形状和持续时间的光脉冲反应,这是使用光操纵化学反应的关键第一步。
数据证明了细菌传感器在光吸收后立即反应。该团队通过重点关注称为“光活性黄蛋白”(PYP)的光敏部分,该截面是紫色细菌的眼睛。这有助于细菌“感觉到”蓝光,并避免过度精力充沛,可能有害光。
该组使用位于加利福尼亚的Linac相干光源X射线(LCLS)游离电子激光器,对蛋白质发射了极明亮的脉冲,在光子反应进展过程中每几个飞秒捕获图像。
LCL的X射线脉冲非常短,只有几个飞秒,从而使团队可以调查该时间表的过程。对较早的实验进行了调整,科学家用一种新的吹入的光激光替换了光激光,其吹嘘比早期短100,000倍,并且近似于X射线脉冲的长度。
他们还应用了更有效的时序工具,以测量光学和X射线激光脉冲之间的相对时间。这增强了跟踪大型事件的能力。
发现是出版5月5日在日记中科学。