Seine einzigartige Zelle-durchbohrenfähigkeit ist das Thema von Hunderten der wissenschaftlichen Artikel die Art der Materialien nachforschend gewesen, die auf dem Peptid huckepack tragen können und auch die Zelle eintragen. Forscher haben unter Verwendung des Peptids vorgeschlagen, Gene für Gentherapie und -drogen zu liefern, die direkt an eine Zelle geliefert werden müssen. Aber trotz vieler möglichen medizinischen Anwendungen, blieb der tatsächliche Mechanismus, der sich öffnet, die Löcher in der Zelle unentdeckt.
Die Rensselaer Forscher haben dass die positiv - belastetes HIV-Peptid wird zu negativ gezeichnet - belasteten Gruppen innerhalb der Zellenmembrane entdeckt. Wenn das HIV-Peptid nicht mit den negativen Gebühren sich zufriedenstellen kann, die auf der Zellenmembranenoberfläche vorhanden sind, die es direkt zu angebracht wird, erreicht es durch die Membrane, um - belastete Gruppen in den Molekülen auf der anderen Seite negativ zu ergreifen und öffnet ein vorübergehendes Loch in der Zelle.
„Was wir in unsere Computerberechnungen sahen, nicht an allem war, was wir erwarteten, um zu sehen, als wir anfingen,“ sagten Co-führen Autor und älteren Konstellation-Professor von Biocomputation und von Bioinformatik-Engel Garcia. „Der Mechanismus für Eingang in der Zelle war in einer Simulation klar, aber in einigen Fällen stellen Simulationen dar, dass ein Resultat und Sie nie dieses Resultat wieder sehen. Dann fingen wir an, andere Simulationen zu tun und es hielt, immer wieder zu geschehen.“
Garcia und sein Mitarbeiter, Habilitationsforscher Henry Herce, zuerst dargelegt, um aufzudecken, wie das Peptid auf ein Lipid bilayer einwirkt, das benutzt wird, um die Zellenmembrane zu modellieren. A in hohem Grade - leistungsfähiges biologisches System, die Zellenmembrane besteht aus einem Lipid bilayer (gebildet von zwei monomolekularen Filmen) entworfen, um die Zelle zu schützen, indem man den Zufluss des Materials verhindert. Jedes Lipid im bilayer hat ein polares, oder aufgeladen, Ende und ein apolares Ende. Ein monomolekularer Film der Lipide stellt das Äußere der Zelle gegenüber, wenn das polare Ende die Außenseite gegenüberstellt, der Zelle. Ein anderer monomolekularer Film ist unter der ersten Schicht und bildet das bilayer. Das polare Ende der niedrigeren Schicht stellt den Innenraum der Zelle gegenüber und bildet einen mittleren Abschnitt, der die uncharged Hälften beider monomolekularen Filme enthält.
Weil belastete Partikel sich suchen, um sich zu neutralisieren und einen beständigeren Zustand zu erzielen, die Oberfläche der polaren Zellenmembrane und positiv - belastetes HIV-Peptid werden zu gegenseitig gezeichnet. Aber der Innenraum des bilayer wird nicht aufgeladen und eine starke Sperre gegen den Eingang irgendeines belasteten Materials bildet.
Wie erwartet wurde, in ihren Simulationen beobachteten die Forscher dass die positiven Gebühren im Peptid, das schnell zur Oberfläche der Zellenmembrane angebracht wurde und suchten aus und reagierten mit negativ - belasteten Phosphaten vom belasteten Teil des Lipid bilayer, um ihre Notwendigkeit an der Neutralität zufriedenzustellen. „Dann kam das Peptid die verbotene Gegend der Zelle,“ sagte Garcia. Positiv - belastetes Peptid kam die Membrane. „Dieses ist, wenn dieser Mechanismus beginnt, Volksweisheit anzufechten,“ er sagte.
Die vorbildlichen Systeme der Forscher zeigen die Peptide, die für das Umgeben der negativen Gebühren ergreifen, aber, wenn no more jener Gebühren an ihren gierigen Peptidnachbarn vorhandenes liegen, erreichen einige der Peptide in die Zellenmembrane und ergreifen negative belastete Phosphate von der anderen Seite. Dieses öffnet ein Loch in der Zellenmembrane und erlaubt den Fluss des Wassers und anderen Materials in die Zelle. Sobald alle Peptide neutralisiert worden sind, stoppt die Reaktion und das Loch schließt und verlässt hinter einer gesunden, entwicklungsfähigen Zelle.
Für das Papier berichteten die Forscher über einen Dutzend anderen Simulationslauf durch einen starken Block der Computer. Jede Simulation erforderte einen langen Prozess der Prüfung und Validierungsresultate. Garcia Computerblock lässt jetzt Simulationen auf dem Gebrauch der antibiotischen Proteine, die eine Pore in der Zelle öffnen und sie geöffnet halten laufen und tötet die Zelle. Antibiotische Proteine haben viel versprechende direkte Anwendungen für schädliche Zellen der Tötung im Körper.
Garcia hofft, die Energie von Rensselaers eben geöffneter Computermitte für Nanotechnologie-Innovationen (CCNI) vorzuspannen, die die leistungsfähigste UniversitätsSupercomputermitte der Welt unterbringt. Das CCNI erlaubt ihm, einen Wert zwei Jahre von Daten auf seinem normalen Block an gerade 10 bis 20 Tagen zu kompilieren.
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Die Forschung wurde durch die National Science Foundation durch (NSF) die Rensselaer Nanoscale Wissenschafts-und Technik-Mitte für verwiesenen Zusammenbau Nanostructures (Nanosekunde) und Rensselaer des polytechnischen Instituts finanziert. Garcia ist ein Mitglied der Rensselaer Mitte für Biotechnologie und interdisziplinäre Studien. Über die Rensselaer Mitte für Biotechnologie und interdisziplinäre Studien Geordnet unter den h5ochstentwickelten Forschungsanlagen der Welt, stellt die Rensselaer Mitte für Biotechnologie und die interdisziplinären Studien eine Entwicklungsplattform für kooperative Forschung zur Verfügung. In der Mitte kreuzen Lehrkörper und Kursteilnehmer in den verschiedenen Academic- und Forschungsdisziplinen die Verteilung zwischen den Biowissenschaften und führen aus, um Entdeckung und Innovation anzuregen. Vier Biotechnologieforschungs-Konstellationen ƒ {biocatalysis und metabolische Technik, Funktionsgewebetechnik und verbessernde Medizin, biocomputation und Bioinformatik und integratives Systemsbiologie ƒ {eine multidisziplinäre Mischung der Lehrkörpers und der Kursteilnehmer sich engagieren, um zu helfen, neue Technologien zu verursachen, die die Leben der Menschen in der ganzen Welt sparen und verbessern. Über Rensselaer Rensselaer das polytechnische Institut, gegründet 1824, ist die älteste technologische Universität der Nation. Die Universität bietet des Junggesellen, des Meisters und die Doktorgrad in der Technik, in den Wissenschaften, in der Informationstechnologie, in der Architektur, im Management und in den Menschlichkeit- und Sozialwissenschaften an. Institutprogramme dienen Nichtgraduierte, Studenten im Aufbaustudium und Arbeitsfachleute um die Welt. Rensselaer Lehrkörper bekannt für Vorzug in der Forschung, die in eine große Auswahl der Felder, mit bestimmtem Hauptgewicht in der Biotechnologie, Nanotechnologie, Informationstechnologie und die Mittelkünste und -technologie geleitet wird. Das Institut ist für seinen Erfolg im Technologietransfer vom Labor auf den Markt weithin bekannt, damit neue Entdeckungen und Erfindungen Menschenleben fördern, die Umwelt schützen und ökonomische Entwicklung verstärken. |
