Connect with us

science

Les analyses biomoléculaires contiennent désormais une boîte à outils chimique étendue

Published

on

Les analyses biomoléculaires contiennent désormais une boîte à outils chimique étendue

Synthèse facilitée d’azacyclooctènes fusionnés dibenzo-fonctionnalisés (DIBAC) par réaction de clic et désassemblage ultérieur du cobalt. Crédit : Laboratoire de biosciences chimiques, TMDU

Le prix Nobel de chimie 2022 a été décerné en partie pour ce qui peut être un problème très difficile : micro-altérer un aspect d’une biomolécule sans affecter le reste de la cellule. Or, dans une étude récemment publiée dans Messages d’adhésionDes chercheurs de l’Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU) et leurs collègues ont synthétisé une classe de molécules qui facilitera grandement ce travail.


Imaginez l’expérience de faire du pain en omettant l’ajout de levure. Vous remarquerez de nombreux effets – en plus de l’échec de la levée, la saveur et l’arôme du pain changeront. En d’autres termes, en modifiant un aspect de la recette, vous avez essentiellement modifié l’ensemble du résultat final. Vous pouvez imaginer que les cellules vivantes sont comme un pain beaucoup plus complexe, avec de nombreux ingrédients travaillant ensemble. Pour étudier n’importe quel aspect spécifique de la fonction cellulaire, vous avez besoin d’instruments précis qui n’affectent aucun autre aspect chimie Cela se passe dans le donjon.

Les interactions de cycloaddition azide-alcyne favorisées par le stress (SPAAC) utilisant des cyclooctène dibenzozazas (DIBAC) permettent une analyse biomoléculaire précise. Ainsi, l’expansion de la diversité chimique des DIBAC élargira les possibilités d’interactions SPAAC et contribuera à libérer l’énorme potentiel offert par cette interaction chimique. Par conséquent, les chercheurs ont choisi de se concentrer sur ce domaine dans le but de développer une nouvelle méthode efficace et simplifiée pour créer des DIBAC synthétiques pouvant être utilisés dans les réactions SPAAC.

« Il est généralement difficile de préparer autre chose que de simples particules DIBAC », explique Yuki Sakata, auteur principal. « En conséquence, nous nous sommes concentrés sur l’assemblage de divers centres DIBAC grâce à une procédure polyvalente. »

Une étape critique dans le présent travail a été la synthèse abrégée d’un composé de cobalt qui a permis la synthèse directe de l’alcène cyclique souhaité, l’unité chimique essentielle à la fonction de DIBAC dans l’analyse biomoléculaire par SPAAC. Par exemple, un DIBAC a été obtenu en six étapes avec un rendement de 72% ; La méthode précédente nécessitait huit étapes et donnait un rendement de seulement 45 %. De plus, des DIBAC très complexes qui étaient incompatibles avec les méthodes de synthèse précédentes ont également été obtenus par cette nouvelle méthode.

« Nous avons utilisé la chimie SPAAC compatible DIBAC pour modifier la protéine azido-HaloTag, qui est un outil polyvalent dans fonction protéique et des études d’interaction », explique Takamitsu Hosoya, auteur principal. Des applications dans des fonctions biomoléculaires autrement complexes sont en cours dans notre laboratoire.  »

Ce travail a élargi avec succès la gamme de chimie disponible pour les praticiens de la chimie SPAAC. Le protocole de synthèse DIBAC facile des chercheurs sera bénéfique pour les efforts en cours visant à interroger la fonction cellulaire de manière précise, douce et discrète pour la physiologie cellulaire en général.

Plus d’information:
Yuki Sakata et al, Synthèse de dibenzoazacyclooctynes ​​fonctionnels par la méthode de dissociation composée de complexes dibenzo-fusionnés cyclooctyne-cobalt, Messages d’adhésion (2022). DOI : 10.1021/acs.orglett.2c03832

Fourni par l’Université de médecine et de dentisterie de Tokyo

la citation: Biomolecular Analytics Now Has an Expanded Chemical Toolkit (17 janvier 2023) Extrait le 17 janvier 2023 de https://phys.org/news/2023-01-biomolecular-analyses-chemical-toolkit.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation loyale à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif uniquement.

READ  Les requins "marchent" sur Terre plus longtemps pour survivre à la crise climatique
Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

science

La station spatiale chinoise a été impliquée dans un accident spatial

Published

on

La station spatiale chinoise a été impliquée dans un accident spatial
La Station spatiale chinoise Tiangong vue d'en haut.
La Station spatiale chinoise Tiangong vue d'en haut. CMSA

Les membres de l'équipage à bord de la station spatiale chinoise ont terminé avec succès les réparations après que des débris ont provoqué une panne de courant partielle dans l'installation, ont révélé mercredi des responsables de l'Agence chinoise pour l'espace habité (CMSA) lors d'une conférence de presse.

Les débris spatiaux ont heurté les câbles d'alimentation reliés aux ailes solaires du module central et ont été réparés par les astronautes lors de deux sorties dans l'espace à la station spatiale Tiangong, la plus récente au début du mois dernier.

L'équipage devrait revenir sur Terre le 30 avril après que les opérations de la station auront été transférées à l'équipage entrant de Shenzhou-18. Les médias d'État ont rapporté.

La CMSA s'efforce d'améliorer les procédures d'avertissement et d'évitement des collisions spatiales et a réduit le taux de fausses alarmes de 30 %, ont indiqué des responsables de l'agence. Dans le cadre d'une autre mesure visant à améliorer la sécurité, la caméra haute définition installée sur le bras robotique de Tiangong, ainsi que les caméras portables utilisées par les astronautes lors des sorties dans l'espace, seront utilisées pour examiner attentivement l'état de l'extérieur de la station afin de vérifier et d'analyser toute frappe. Mécanisme d'impact de petits débris.

La station spatiale chinoise orbite à environ 280 milles au-dessus de la Terre et à environ 30 milles au-dessus de la Station spatiale internationale. Cela place les deux installations en orbite proche de la Terre, là où se trouvent la plupart des déchets spatiaux dangereux.

READ  Le fossile trouvé dans le tiroir s'est avéré être le plus ancien ancêtre connu des lézards fossiles

Les débris spatiaux sont constitués de satellites déclassés, de parties de fusées usées et d'un grand nombre de petits fragments résultant de collisions aléatoires impliquant ces objets. Ils voyagent autour de la Terre à une vitesse fulgurante et toute frappe sur l’une ou l’autre station spatiale peut potentiellement causer des dégâts considérables.

Les opérateurs des deux installations orbitales disposent de systèmes pour surveiller les déchets les plus gros, et si l'un d'entre eux est considéré comme étant sur le point d'entrer en collision avec une station, l'installation est déplacée vers une orbite supérieure ou inférieure pour l'éviter.

Lors d'un incident dramatique survenu en 2021, les membres de l'équipage à bord de la Station spatiale internationale ont reçu l'ordre de se réfugier dans leur vaisseau spatial lorsqu'un nuage de débris spatiaux dangereux – créé par un essai antimissile russe qui a détruit un vieux satellite – s'est approché de manière alarmante de la station. . Heureusement, la Station spatiale internationale a pu éviter tout dommage et l'équipage a été autorisé à reprendre ses fonctions normales.

Alors que de plus en plus de déchets spatiaux apparaissent constamment, un certain nombre d'entreprises explorent différentes façons de les éliminer afin de rendre les opérations en orbite proche de la Terre plus sûres, non seulement pour les stations spatiales, mais également pour les satellites opérationnels qui alimentent les services vitaux sur Terre. .

Recommandations des rédacteurs




Continue Reading

science

L'enzyme forme des complexes avec des géométries fractales

Published

on

L'enzyme forme des complexes avec des géométries fractales

Les chercheurs ont identifié une enzyme capable de s’assembler en complexes aux géométries fractales. Les fractales – des modèles hiérarchiques dans lesquels des caractéristiques structurelles à des échelles plus grandes sont répétées à des échelles plus petites – sont bien connues au niveau macroscopique, mais on n'a pas encore observé qu'elles se formaient spontanément à partir de molécules biologiques au niveau moléculaire dans des cellules ou in vitro.

Maintenant, George K. une. Hochberg de l'Institut Max Planck de microbiologie terrestre et de l'Université Philips de Marburg, Jan M. Schuller de l'Université Philips de Marburg et leurs collègues ont découvert que l'enzyme citrate synthase extraite des cyanobactéries Staphylocoque long Les complexes se forment selon un motif fractal appelé triangle de Sierpiński (nature 2024, identification numérique : 10.1038/s41586-024-07287-2). Les triangles de Sierpiński sont constitués de petits triangles équilatéraux imbriqués dans des triangles équilatéraux plus grands.

Forme motivationnelle de S. rectangle La citrate synthase est l'hexadécane. Ces hexamères peuvent s'assembler en triangles de Sierpiński avec 18 ou 54 copies de la protéine (3 ou 9 hexamères). Pour former des fractales, l’enzyme tourne dans le sens opposé à celui dans lequel elle tourne pour lier le substrat pendant la catalyse. Les fractales « corrigent quelque chose d’une manière qui rend la stimulation difficile », explique Hochberg.

L’enzyme ne forme ces structures plus grandes que la nuit, lorsque le pH des cyanobactéries est approximativement neutre. « Il est possible que cette chose soit un accident inoffensif, car elle ne crée cette structure folle qu'à un moment de la journée où vous n'avez de toute façon pas besoin de l'enzyme », explique Hochberg. Le 18-mer se forme à des concentrations si faibles que Hochberg est convaincu qu’il est présent dans les cellules. Il pense que le 54-mer ne s’est peut-être pas formé physiologiquement.

READ  Les experts suggèrent que Neptune pourrait être une destination privilégiée pour l'exploration

Les chercheurs ont utilisé la reconstruction de la protéine ancestrale pour étudier comment l’enzyme a développé sa capacité à former des fractales. L'acide glutamique et l'histidine nécessaires à l'interface de formation des fractales étaient présents dans des protéines ancestrales qui ne formaient pas de fractales. Le remplacement de la glutamine par la leucine a supprimé l’interaction qui empêchait la formation fractale. Ce changement les a incités à se rassembler.

« C'est étrange d'un point de vue évolutionniste », dit Hochberg. « Ce que cela signifie, c'est que tous les liens positifs qui unissent cette chose étaient déjà là. »

« C'est un excellent exemple de la façon dont les caprices de l'évolution peuvent conduire à la formation de structures qui seraient autrement difficiles à réaliser grâce à la conception de protéines, car les contacts interfaciaux, les conflits stériques et la flexibilité angulaire doivent être programmés dans une hiérarchie de facteurs non covalents. interactions », a écrit François Panix, qui a conçu des matériaux contenant la protéine On à l’Université de Washington, a déclaré dans un e-mail : « Un seul élément constitutif est exposé lorsqu’il s’assemble en une fractale. »

L'élimination de la capacité de l'enzyme à former des fractales n'a eu aucun effet notable sur les cellules, explique Hochberg. « Il est si facile de produire ces choses pour l'évolution en une seule étape mutationnelle, que nous devrions en fait nous attendre à ce que cela se produise parfois par hasard », dit-il. Si quelqu'un découvre un assemblage étrange similaire dans un autre organisme, il pourrait se demander s'il ne s'agit que d'un accident inoffensif, explique Hochberg.

READ  Le fossile trouvé dans le tiroir s'est avéré être le plus ancien ancêtre connu des lézards fossiles

Continue Reading

science

Des astronomes ont découvert des « embouteillages » de trous noirs dans les centres galactiques

Published

on

Des astronomes ont découvert des « embouteillages » de trous noirs dans les centres galactiques

Cet article a été révisé selon Science Processus d'édition
Et Stratégies.
Éditeurs Les fonctionnalités suivantes ont été mises en avant tout en garantissant la crédibilité du contenu :

Vérification des faits

Publication évaluée par des pairs

source fiable

Relecture

Couple normal individuel de M = 107M problème. Les lignes noires montrent le couple de type I ainsi que le couple GW. Les lignes violettes représentent le couple thermique, tandis que les lignes bleues représentent le couple total. Panneau de gauche : couple tracé dans l’espace R. Panneau de droite : couple tracé dans l’espace τ. Les lignes verticales pointillées indiquent τ± (vert) et τ0 (rouge), endroits où des pièges migratoires sont susceptibles de se produire. crédit: Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2024). est ce que je: 10.1093/mnras/stae828

× Fermer

Couple normal individuel de M = 107M problème. Les lignes noires montrent le couple de type I ainsi que le couple GW. Les lignes violettes représentent le couple thermique, tandis que les lignes bleues représentent le couple total. Panneau de gauche : couple tracé dans l’espace R. Panneau de droite : couple tracé dans l’espace τ. Les lignes verticales pointillées indiquent τ± (vert) et τ0 (rouge), endroits où des pièges migratoires sont susceptibles de se produire. crédit: Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2024). est ce que je: 10.1093/mnras/stae828

Une étude internationale, dirigée par des chercheurs de l'Université Monash, a révélé des informations importantes sur la dynamique des trous noirs au sein des disques massifs situés au centre des galaxies.

Publié dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society, l'étude Il montre les processus complexes qui déterminent quand et où les trous noirs ralentissent et interagissent les uns avec les autres, conduisant potentiellement à des fusions.

Les résultats de l’étude mettent en évidence les émissions d’ondes gravitationnelles (GW) provenant de la fusion des trous noirs, événements qui peuvent être détectés par des instruments tels que le Laser Gravitational Wave Observatory (LIGO).

Lorsque deux trous noirs se rapprochent trop, ils perturbent l’espace-temps lui-même, émettant des ondes gravitationnelles avant de finalement fusionner en un seul trou.

Le Dr Evgeny Grishin, chercheur postdoctoral à l'École de physique et d'astronomie de l'Université Monash qui a dirigé l'étude, a comparé le phénomène à une intersection très fréquentée sans feux de signalisation fonctionnels.

« Nous avons examiné combien et où nous aurions ces intersections très fréquentées », a déclaré le Dr Grishin.

La recherche s'est concentrée sur les centres des galaxies, où les trous noirs peuvent fusionner plusieurs fois en raison de l'énorme force gravitationnelle du trou noir supermassif situé au centre.

De plus, la présence d’un disque d’accrétion massif de gaz contribue à la luminosité de ces galaxies, les classant parmi les noyaux galactiques actifs (AGN).

L'interaction entre les trous noirs plus petits et le gaz environnant les fait migrer à l'intérieur du disque, s'accumulant dans des régions appelées pièges à migration. Ces pièges augmentent la possibilité de collisions rapprochées entre trous noirs, pouvant conduire à des fusions.

« Les effets thermiques jouent un rôle crucial dans ce processus, affectant l'emplacement et la stabilité des pièges migratoires. Cela implique notamment que nous ne voyons pas de pièges migratoires se produire dans les galaxies actives à grande luminosité », a déclaré le Dr Grishin.

Les résultats de l’étude font progresser notre compréhension des fusions de trous noirs et ont des implications plus larges pour l’astronomie des ondes gravitationnelles, l’astrophysique des hautes énergies, l’évolution des galaxies et la rétroaction des noyaux galactiques actifs.

« Malgré ces découvertes importantes, beaucoup de choses sur la physique des trous noirs et de leurs environnements restent inconnues », a déclaré le Dr Grishin. « Nous sommes satisfaits des résultats et nous sommes désormais sur le point de découvrir où et comment les trous noirs fusionnent dans les noyaux galactiques.

« L’avenir de l’astronomie des ondes gravitationnelles et de la recherche sur les noyaux galactiques actifs est exceptionnellement prometteur. »

Plus d'information:
Evgeny Grishin et al., Effet du couple thermique sur les pièges de migration des disques AGN et les amas d'ondes gravitationnelles, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2024). est ce que je: 10.1093/mnras/stae828

Informations sur les magazines :
Avis mensuels de la Royal Astronomical Society


READ  Les scientifiques disent que le mercure a des rides parce qu'il rétrécit
Continue Reading

Trending

Copyright © 2023