Tema

Avslöjar proteiners struktur på atomnivå

Genom att använda röntgenlaser finns nu möjlighet att undersöka proteiners struktur i mikrokristaller ner på atomnivå. Det visar en ny studie av ett internationellt forskarteam med deltagare från Göteborgs och Uppsalas universitet. Resultaten har publicerats i tidskriften Science.

Den första röntgenlasern i världen, som finns i Stanford i USA, gör det möjligt för forskarna att producera ultrasnabba blixtar; extremt starka och korta pulser. Styrkan i en del av varje röntgenpuls motsvarar intensiteten av allt solljus som träffar jorden, fokuserat på en kvadratmillimeter.

– Vi har använt tekniken för att bestämma positionen för enskilda atomer och aminosyror i ett protein, det välkända proteinet Lysozym, säger Richard Neutze, professor i biokemi vid Göteborgs universitet och deltagare i det internationella forskningsprojektet.

Genom att forskarna kan ta exceptionellt många bilder på extremt kort tidsintervall ger det en möjlighet att både skärskåda proteinets atomer och se den molekylära dynamiken på ett sätt som aldrig tidigare varit möjligt.

– I framtiden kan man tänka sig att det kan bli möjligt att filma hur proteinernas atomer rör sig och interagerar, säger Richard Neutze.

Öppnar dörren till analys av nya biomolekyler
Den ultrasnabba tekniken innebär att forskarna kan analysera nya typer av biomolekyler. Till exempel membranproteiner, för vilka det är svårt att bilda tillräckligt stora kristaller för att studera med konventionella röntgenkällor.

Med den nya röntgenlasern kan nu kristallerna vara mikrometerstora (tusendels millimeter) eller ännu mindre, och de avbildas en och en.

– Laserpulserna är så starka att proverna förstörs efter strålningen, men pulserna är så korta att atompositionerna inte hinner ändras, säger Richard Neutze.

På sikt kan kartläggningen av hur proteiner är uppbyggda och hur de fungerar i cellen vara nyckeln till att hitta nya läkemedel för att bota olika sjukdomar. Likaså kan tekniken användas för att studera fotosyntesen och att på konstgjord väg i framtiden eventuellt skapa en liknande process som alstrar energi med hjälp av ljus.

KONTAKT
Richard Neutze, Professor,Institutionen för kemi och molekylärbiologi, Göteborgs universitet Tel: +46 (0)31 786 3974, Mobile: 0738 536622 E-post: Richard.Neutze@chem.gu.se

Avslöjar proteiners struktur på atomnivå

 lästid ~ 1 min