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物通報(bào)道  近日來(lái)自中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院計(jì)算生物學(xué)所和美國(guó)馬里蘭大學(xué)的研究人員展開(kāi)合作在泛素多聚體折疊中間體性質(zhì)的研究中取得了突破性進(jìn)展，相關(guān)研究論文于4月11日在線發(fā)表于美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。

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    中科院上海生命科學(xué)研究院計(jì)算生物學(xué)所研究組長(zhǎng)Frauke Graeter博士與美國(guó)馬里蘭大學(xué)的Dave Thirumalai教授為這一論文的共同通訊作者。Frauke Graeter博士自2007年起擔(dān)任中國(guó)科學(xué)院與德國(guó)馬普學(xué)會(huì)聯(lián)合建立的中國(guó)科學(xué)院－馬普學(xué)會(huì)計(jì)算生物學(xué)伙伴研究所蛋白質(zhì)動(dòng)力學(xué)與進(jìn)化研究小組負(fù)責(zé)人，其課題組主要研究方向是通過(guò)作用機(jī)理、動(dòng)力學(xué)性質(zhì)及分子進(jìn)化來(lái)研究蛋白質(zhì)及其他生物分子的功能。

    利用機(jī)械力使蛋白質(zhì)去折疊再誘導(dǎo)其折疊，特別適合用來(lái)研究蛋白質(zhì)在外力作用下的折疊過(guò)程。這種方法被廣泛應(yīng)用于原子力顯微鏡實(shí)驗(yàn)（AFM）中對(duì)單個(gè)生物分子折疊機(jī)理的研究。zui近，新的原子力顯微鏡實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)泛素多聚體在外力去折疊后，重折疊的過(guò)程中存在大量的穩(wěn)定的中間體。這些中間體在外力作用下將產(chǎn)生2～30納米的距離分布，而典型的泛素單體只給出20納米的距離分布。

    在這篇文章中，F(xiàn)rauke Graeter博士和夏飛博士利用分子模擬的方法，理論研究了泛素多聚體折疊過(guò)程以及中間體的性質(zhì)，并提出多聚體中單體間的相互作用將導(dǎo)致中間體的產(chǎn)生，而這些穩(wěn)定的中間體通過(guò)兩個(gè)相鄰單體間交換相同的二級(jí)結(jié)構(gòu)形成。理論計(jì)算的結(jié)果表明，去折疊后，這些中間體將產(chǎn)生2到30納米的距離分布，這與實(shí)驗(yàn)觀測(cè)的結(jié)果一致，進(jìn)一步的動(dòng)力學(xué)分析也與實(shí)驗(yàn)相符。該理論研究為泛素多聚體在外力作用下的折疊中間體提供了新的理論解釋。

    該工作得到了美國(guó)健康研究所、中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金、計(jì)算所奇拉實(shí)驗(yàn)室以及德國(guó)學(xué)術(shù)交流中心的支持。