跳动城乡网生物化学家长期以来一直在研究蛋白质的盲点。他们知道氢构成了蛋白质中近一半的原子，但氢如何在这些复杂结构中促进蛋白质功能尚不清楚。氢原子非常小，传统的结构生物学技术无法揭示它们的位置。
“所以你错过了一半的信息，”维多利亚·德拉戈博士说，她是田纳西州橡树岭国家实验室(ORNL)的博士后研究员，也是托莱多大学的新校友。
无法完整计算蛋白质氢原子的位置是一个难题，其影响超出了实验室范围，包括基于结构的药物设计。
作为一名研究生，德拉戈开始探索一种技术来精确定位难以捉摸的氢，该技术涉及在微重力下生长蛋白质晶体，与托莱多大学化学和生物化学系教授蒂莫西·穆瑟博士(TimothyMueser)博士一起。
对这些晶体的分析(这是一个化学术语，在这种情况下指的是组成原子和分子的精确排列)是最近在《细胞报告物理科学》杂志上发表的一篇研究文章的基础。
“我们使用了中子衍射，”该论文的主要作者、2022年获得化学博士学位的德拉戈说。“我们能够进行实验，并通过利用微重力生长高质量晶体来实现高分辨率。酶的。”
中子衍射是一种高科技过程，使研究人员能够绘制出分子每个原子的精确位置。它的作用是识别微小氢原子的位置，就像其他原子一样，但在传统的结构生物学技术中信号极其微弱。这就是为什么他们转向微重力，微重力能够生长更大、结构更完美的晶体。
Drago、Mueser及其在ORNL和法国格勒诺布尔领先核研究机构Laue-Langevin研究所的合作者，于2018年将色氨酸合酶溶液送至国际空间站进行为期一个月的巡演，并再次进行了为期一个月的巡演。2019年至2020年为期六个月的旅程。第二次旅行产生了几个非常大、完美的晶体——许多大约一立方毫米，比研究人员在实验室培养的晶体大五倍——它们旅行了超过5000万英里，并在9G溅落中幸存下来。太平洋。
中子衍射在这些晶体上被证明是成功的，使研究人员首次揭示了他们选择研究的酶的活性位点氢。
色氨酸合酶作为利用维生素B6发挥功能的大型且用途广泛的酶家族的代表，具有科学价值。由于人类不产生色氨酸合酶，因此对于有兴趣利用蛋白质化学结构开发新化合物来对抗肠道沙门氏菌、金电影 葡萄球菌和结核分枝杆菌等病原微生物的药物设计师来说，它也很有吸引力。
