新突破能够观测蛋白质的慢速运动

蛋白质是我们身体的“主力军”。它们保持器官功能，调节细胞运作，是治疗多种疾病（包括癌症和神经疾病）的药物靶标。蛋白质需要“动起来”才能发挥作用，但科学家们仍然对蛋白质的运动过程知之甚少。

这种知识的缺陷源于技术手段的局限性，蛋白质有时候移动速度太慢，以至于没有特别好的方法用于观察。此前，研究者们只能够观测到运动频率在纳秒左右的蛋白质。

近日，来自俄亥俄州立大学的生物物理学家Brüschweiler及其团队在《Science Advance》杂志上发表的研究改变了这一现状。研究人员找到了一种可用于测量蛋白质慢速运动的方法观测区间上升到了几百纳秒至微妙之间。这一发现为试图了解蛋白质如何在体内运作的科学家开辟了新的途径。

长期以来，作者们专注于核磁共振（NMR）的研发，这是一种帮助科学家了解蛋白质在体内如何表现的工具。“我们认为存在较慢的运动，但由于无法观察到，因此许多关键的信息被冲走了。”

在该研究中，Brüschweiler等人将纳米粒子（二氧化硅或玻璃）添加到含有水和蛋白质的溶液中，并使用核磁共振观测蛋白质反应。这些蛋白质与二氧化硅结合在一起，使科学家可以看到它们的运动。Brüschweiler认为，该技术的突破类似于开发了一种可以看到科学家之前无法看到的新事物的新型显微镜一样。