帮助药物设计的高速蛋白质电影

南安普顿大学的研究人员开发了一项技术，帮助科学家观察运动中的蛋白质。了解蛋白质如何运动将有助于设计新的药物

X射线晶体学是一种科学方法，可以产生具有精细原子级细节的分子三维图像。它已被用于确定数千种蛋白质的结构&mdash；大自然的分子机器

科学家面临的新挑战是使用X射线晶体学来制作蛋白质的“电影”。这是惊人的困难，只有少数几个制作完成。在拍摄电影中的每一帧时，蛋白质结构都会变得模糊，这阻碍了人们的努力

现在，南安普顿大学生命科学研究所的一个团队与钻石光源和道格拉斯仪器公司合作，通过将蛋白质晶体小型化和开发快速混合方法来应对这一挑战。他们的研究结果发表在《IUCrJ》杂志上。

快速溶菌酶成核和生长。来源：IUCrJ（2024）。DOI:10.1107/S20522522524001799＜p＞第一作者Jack Stubbs解释了如何分析晶体。“蛋白质晶体被一个接一个地输送到强烈的X射线束中，从各个可能的角度捕捉晶体的快照。由此产生的散射X射线图案被用于破译蛋白质结构。

”该方法还可以用于捕捉不同时间点的蛋白质的3D图片。把这些拼凑在一起，你就可以有效地看到一部蛋白质的电影，这为它们的功能提供了线索。“

在这个过程中，X射线“快照”在同一时刻捕捉到相同形状的蛋白质，以避免“模糊”其结构，这一点很重要。正是该团队一直在解决的这个问题。

通过表面活性剂交换使液滴合并，从而破坏界面的稳定。来源：IUCrJ（2024）。DOI:10.1107/S20522522522401799可用的蛋白质量意味着晶体只能生长到几微米长&mdash；和细菌差不多大

液滴也有一种特殊的混合能力。当液滴移动时，内容物像搅拌一样循环，以推动快速混合。该团队展示了混合时间接近1毫秒，即1/1000秒。这为时间分辨晶体学树立了一个新的标准

首席科学家Jonathan West博士表示，“我们的研究标志着时间分辨系列晶体学的重大进步。通过快速混合设计微晶尺寸和启动反应的能力为以毫秒精度理解蛋白质结构动力学开辟了令人兴奋的可能性。”

这项研究的意义超出了实验室。通过与晶体学科学家分享这些尖端方法，研究人员旨在极大地扩展我们对蛋白质如何运动、运动如何发挥作用以及药物如何改变运动的理解