UMass Amherst تیم باعث مصنوعی منبع انرژی برای عضلات

امهرست جرم است. - یک شیمیدان و kinesiologist رو در اتوبوس, اما آیا این مجموعه به یک شوخی است. به جای kinesiologist و سرب نویسنده ند Debold و شیمیدان Dhandapani Venkataraman,", DV," شروع به صحبت کردن در اتوبوس رفت و آمد به دانشگاه ماساچوست امهرست و کشف خود و منافع متقابل در چه انرژی تبدیل شده است از یک فرم به دیگری - برای Debold در بافت عضله و برای DV در سلول های خورشیدی.

Debold گفت: شیمیدان چگونه محققان شده است به دنبال یک منبع انرژی جایگزین به جای بدن معمول یک مولکول به نام آدنوزین تری فسفات (ATP). یک منبع می تواند کنترل فعالیت عضلانی و ممکن است منجر به اسپاسم عضلات-آرام بخش درمان فلج مغزی به عنوان مثال و یا فعال و یا افزایش عملکرد عضلات اسکلتی در MS ALS و نارسایی مزمن قلبی.

همه بسیار ناتوان کننده به این دلیل که بدن هیچ راهی برای رفع آنها می گوید عضله فیزیولوژیست Debold. آن را ندارد خوب مکانیزم کنترل یا مهار یا افزایش - میوزین عملکرد موتور مولکولی است که همواره جنبش است.

به عنوان DV یادداشت های روش معمول به دنبال یک ترکیب جدید است که به طور سیستماتیک آزمون هر یک در میان میلیون ها نفر تا زمانی که یکی به نظر می رسد ارزش پیگیری - کلاسیک "سوزن در انبار کاه" رویکرد. او می گوید: "در یک نقطه من پیشنهاد ند كه چرا ما در ساخت سوزن خودمان را به جای؟' آغاز شده است که ما در این پروژه جالب که کنار هم قرار دادن افرادی که در غیر این صورت هرگز با هم کار کنند."

این دو به زودی دیدم که آنها نیاز به کسی برای مدل تعاملات بین مولکول های DV شد ساخت و مولکول میوزین Debold شد با استفاده از آزمون آنها است. آنها دعوت محاسباتی شیمی Jianhan چن.

چن توضیح میدهد: "ما از مدل سازی کامپیوتری به دلیل تجربی آن را دشوار است به دانستن چگونه میوزین ممکن است با استفاده از مولکول های DV سنتز شد. ما می توانیم با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری برای ارائه یک تصویر دقیق در سطح مولکولی به درک که چرا این ترکیبات ممکن است برخی از اثرات. این می تواند به ارائه بینش نه تنها چگونه میوزین در تعامل با جریان مجموعه ای از ترکیبات اما همچنین می تواند با ارائه یک نقشه راه برای DV به استفاده از طراحی جدید ترکیبات هستند که حتی بیشتر موثر در تغییر میوزین تابع."

در این ماه این گزارش در بيو مجله که آنها را ساخته اند یک سری از ترکیبات مصنوعی به عنوان جایگزین منابع انرژی برای عضلات پروتئین میوزین و میوزین می توانید با استفاده از این منبع انرژی جدید برای تولید نیرو و سرعت. مایک وودوارد از Debold آزمایشگاه نویسنده اول مقاله خود و Xiaorong لیو از چن آزمایشگاه انجام شبیه سازی کامپیوتری.

با استفاده از ایزومرهای مختلف - مولکول با اتم در ترتیبات مختلف - آنها قادر به "به طور موثر به زیر و بم کردن و حتی مانع از فعالیت میوزین" نشان می دهد که تغییر ایزومر ممکن است ارائه یک بازی ساده در عین حال قدرتمند با رویکرد مولکولی کنترل عملکرد موتور. با سه ایزومرهای جدید ATP جایگزین آنها نشان می دهد که میوزین را نیرو و حرکت-ظرفیت تولید می تواند به طور چشمگیری تغییر داده است. "مرتبط با نتایج آزمایشی ما با محاسبات ما نشان می دهد که هر ایزومر اعمال ذاتی کنترل مؤثر بر مرحله مجزا در میوزین را mechano-شیمیایی چرخه."

DV به یاد می آورد, "آزمایشگاه من تا به حال هرگز چنین نوع از ترکیبات قبل از ما تا به حال به یاد بگیرند جدید شیمی; من دانشجو اریک Ottawa مشغول به کار در سنتز." جدید شیمی شامل چسبیده سه گروه فسفات بر روی حساس به نور مولکول azobenzene ساخت آنچه محققان در حال حاضر تماس Azobenzene تریفسفات او می افزاید.

مرحله بعدی برای سه نفر خواهد بود به نقشه این روند در نقاط مختلف در میوزین بیوشیمیایی چرخه Debold می گوید. "در عضله در زمینه تحقیق ما هنوز کاملا نمی دانند چگونه میوزین تبدیل انرژی از غذا خوردن ما به کار مکانیکی. این سوال نهفته است که در قلب درک چگونه عضلات قرارداد. با تغذیه پیشگیری با دقت طراحی شده منابع انرژی جایگزین ما می توانیم درک کنند که چگونه این پیچیده مولکولی موتور کار می کند. و در طول راه ما به احتمال زیاد به فاش کردن رمان اهداف و رویکرد به آدرس یک میزبان از عضلات مربوط به بیماری است."

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.