Zijn is de unieke cel-vernietigende capaciteit het onderwerp van honderden wetenschappelijke artikelen onderzoekend het type van materialen geweest dat op peptide kan vervoeren per kangoeroewagen en ook de cel ingaan. De onderzoekers hebben voorgesteld gebruikend peptide om genen voor gentherapie en drugs te leveren die rechtstreeks aan een cel moeten worden geleverd. Maar ondanks vele potentiële medische toepassingen, het daadwerkelijke mechanisme dat de gaten in de cel opent bleef onontdekt.
De onderzoekers Rensselaer hebben ontdekt dat positief - geladen HIV peptide wordt getrokken aan negatief - geladen groepen binnen het celmembraan. Wanneer HIV peptide niet met de negatieve lasten kan tevredenstellen beschikbaar op de oppervlakte van het celmembraan is het direct in bijlage aan, bereikt het negatief door het membraan aan greep - geladen groepen in de molecules op de overkant, die een voorbijgaand gat in de cel openen.
„Wat wij in onze computerberekeningen zagen was niet bij al wat wij verwachtten dat ziet toen wij begonnen,“ bovengenoemde mede-loodauteur en de Hogere Professor van de Constellatie van de Engel Garcia van Biocomputation en van de Bio-informatica. Het „mechanisme voor ingang in de cel was duidelijk in één simulatie, maar tonen de simulaties in sommige gevallen één resultaat en u ziet opnieuw nooit dat resultaat. Dan begonnen wij andere simulaties te doen en het hield gebeurend opnieuw en opnieuw.“
Garcia en zijn medewerker, post-doctorale onderzoeker Henry Herce, trachten aanvankelijk aan het licht te brengen hoe peptide met een lipide bilayer in wisselwerking staat dat wordt gebruikt om het celmembraan te modelleren. A hoogst - het efficiënte biologische systeem, het celmembraan is samengesteld uit een lipide bilayer (omhoog gemaakt van twee monolayers) dat de cel te beschermen door de toevloed van materiaal wordt ontworpen te verhinderen. Elk lipide in bilayer heeft een polair, of geladen, eind en een niet-polair eind. Monolayer van lipiden ziet de buitenkant van de cel, met het polaire eind onder ogen zien onder ogen buiten de cel. Een andere monolayer is onder de eerste laag, die bilayer vormen. Het polaire eind van de lagere laag ziet het binnenland van de cel onder ogen, uncharged het vormen van middensectie bevatten de helften beide monolayers.
Omdat de geladen deeltjes elkaar tot doel hebben om te neutraliseren en een stabielere staat te bereiken, de oppervlakte van het polaire celmembraan en positief - geladen HIV peptide wordt elkaar getrokken aan. Maar het binnenland van bilayer wordt niet toegeschreven en vormt een sterke barrière tegen de ingang van enig geladen materiaal.
Zoals werd verwacht, in hun simulaties merkten de onderzoekers op dat de positieve lasten in peptide snel aan de oppervlakte van het celmembraan vastmaakten en en met - geladen fosfaten van het geladen gedeelte van het lipide bilayer uitzochten reageerden om negatief hun behoefte aan neutraliteit tevreden te stellen. „Ging peptide toen het verboden grondgebied van de cel in,“ Garcia zei. Positief - geladen peptide ging het membraan in. „Dit is wanneer dit mechanisme begint om conventionele wijsheid uit te dagen,“ hij zei.
De modelsystemen van de onderzoekers tonen peptides grijpend voor het omringen van negatieve lasten, maar wanneer niet meer van die lasten beschikbare toe te schrijven aan hun gulzige peptide buren, enkele peptides bereik in het celmembraan en greep negatieve geladen fosfaten van de overkant is. Dit opent een gat in het celmembraan en staat de stroom van water en ander materiaal in de cel toe. Zodra alle peptides zijn geneutraliseerd, de reactieeinden en het gatensluiten, die achter een gezonde, haalbare cel weggaan.
Voor het document, meldden de onderzoekers dozijn verschillende simulaties die een krachtige cluster van computers worden doorgenomen. Elke simulatie vereiste een lang proces om resultaten te testen en te bevestigen. De de computercluster van Garcia stelt nu simulaties op het gebruik van antimicrobial proteïnen in werking die een porie in de cel zullen openen en het open zullen houden, dodend de cel. Antimicrobial proteïnen hebben veelbelovende directe toepassingen voor het doden van schadelijke cellen in het lichaam.
Garcia hoopt om de macht van het geopende ComputerCentrum van Rensselaer onlangs voor de Innovaties van de Nanotechnologie uit te rusten (CCNI), dat het krachtigste universitaire supercomputing van de wereld centrum huisvest. CCNI zal hem toestaan om de waarde van twee jaar van gegevens te compileren over zijn normale cluster in enkel 10 tot 20 dagen.
###
Het onderzoek werd gefinancierd door de Nationale Stichting van de Wetenschap (NSF) door het Centrum van de Wetenschap en van de Techniek van Rensselaer Nanoscale voor Geleide Assemblage van Polytechnisch Instituut Nanostructures (NSEC) en Rensselaer. Garcia is een lid van het Centrum Rensselaer voor Biotechnologie en Interdisciplinaire Studies. Ongeveer het Centrum Rensselaer voor Biotechnologie en Interdisciplinaire Studies Gerangschikt onder de meest geavanceerde het onderzoekfaciliteiten van de wereld, verstrekken het Centrum Rensselaer voor Biotechnologie en de Interdisciplinaire Studies een overzichtsplatform voor samenwerkingsonderzoek. Op het Centrum, kruisen de faculteit en de studenten in diverse academische en onderzoekdisciplines de waterscheiding tussen de het levenswetenschappen en de techniek om ontdekking en innovatie te bevorderen. Vier constellaties ƒ van het biotechnologieonderzoek {biocatalysis en metabolische techniek, functionele weefseltechniek en regeneratieve geneeskunde, biocomputation en bio-informatica, en integratiesystemenbiologie ƒ {neem een multidisciplinaire mengeling van faculteit en studenten in dienst helpen nieuwe technologieën tot stand brengen die het leven van mensen rond de wereld zullen zullen redden en verbeteren. Ongeveer Rensselaer Is het Polytechnische Instituut van Rensselaer, dat in 1824 wordt opgericht, de oudste technologische universiteit van de natie. De universiteit biedt vrijgezel, meester, en doctorale graden in techniek, de wetenschappen, informatietechnologie, architectuur, beheer, en de menswetenschappen en de sociale wetenschappen aan. De programma's van het instituut dienen niet-gegradueerden, gediplomeerde studenten, en werkende beroeps rond de wereld. De faculteit van Rensselaer is gekend voor superioriteit in onderzoek dat in een brede waaier van gebieden, met bijzondere nadruk in biotechnologie, nanotechnologie, informatietechnologie, en de de media kunsten en technologie wordt geleid. Het instituut is goed - gekend voor zijn succes in de overdracht van technologie van het laboratorium aan de markt zodat de nieuwe ontdekkingen en de uitvindingen aan het menselijke leven ten goede komen, het milieu, beschermen en economische ontwikkeling versterken. |
