导语：一项研究显示，多种形式的非功能性，未折叠蛋白遵循不同的途径和时间表达到其折叠状态。–
KAIST的研究人员已使用X射线方法来跟踪蛋白质的折叠方式，从而可以改善该过程的计算机模拟，从而有助于理解疾病和改善药物发现。他们的发现发表在6月30日的美国国家科学院院刊(PNAS)中。
从蛋白质的DNA代码翻译蛋白质后，它们会迅速从无功能的未折叠状态转变为折叠的功能状态。折叠方面的问题可能导致疾病，例如老年痴呆症和帕金森氏症。
“蛋白质折叠是最重要的生物学过程之一，因为它形成了功能性的3D蛋白质结构，” KAIST化学系的物理化学家Hyotcherl Ihee解释说。Ihee小组的这项研究的主要作者Tae Wu Kim博士补充说：“了解蛋白质折叠的机制很重要，并且可以为疾病研究和药物开发铺平道路。”
Ihee的团队开发了一种使用X射线散射技术的方法，以揭示蛋白质细胞色素c从其初始展开状态如何折叠。该蛋白质由104个氨基酸链和含铁血红素分子组成。它通常用于蛋白质折叠研究。
研究人员将蛋白质置于溶液中，然后在其上照射紫外线。该过程将电子提供给细胞色素c，将其中的铁从铁形式还原为亚铁形式，从而引发折叠。发生这种情况时，研究人员以非常短的间隔将X射线束照射到样品上。X射线从样品中的所有原子对上散射开，检测器连续记录X射线散射图。X射线散射图提供了有关3D蛋白质结构的直接信息，这些图随时间的变化表明折叠过程中蛋白质的实时运动。
研究小组发现细胞色素c蛋白最初以各种各样的未折叠状态存在。一旦触发了折叠过程，它们就会在31.6微秒内被一组中间体停止，然后这些中间体遵循具有不同折叠时间的不同路径，从而达到能量稳定的折叠状态。
“我们不知道这种折叠途径的多样性是否可以推广到其他蛋白质，” Ihee承认。他继续说：“但是，我们相信我们的方法可以用于研究其他蛋白质折叠系统。”
Ihee希望这种方法可以通过包含有关蛋白质非结构化状态的信息来提高模拟蛋白质相互作用的模型的准确性。这些模拟非常重要，因为它们可以帮助识别适当折叠的障碍并根据给定的氨基酸序列预测蛋白质的折叠状态。最终，这些模型可以帮助阐明某些疾病如何发展以及药物如何与各种蛋白质结构相互作用。
Ihee的小组与KAIST化学系的Young Min Rhee教授合作，这项工作得到了韩国国家研究基金会(NRF)和基础科学研究所(IBS)的支持。
数字。科学家发现，蛋白质细胞色素c的非功能性未折叠形式遵循不同的途径和时间表，以达到稳定的功能性折叠状态。