淀粉样纤维作为典型的蛋白质聚集体,其分子构象变化与形成机制是探讨一系列神经退行性疾病病理过程、开发功能性生物材料的重要科学问题。Ninjurin-1(NINJ1)蛋白是多种类型细胞死亡的终末执行者,通过在细胞质膜上组装介导膜破裂。其N端两亲性α-螺旋被认为是执行该功能的关键结构域。此前研究发现,该结构域具有破膜特性,但相关分子机制尚不明确。
近期,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心等,结合常规和高速原子力显微镜、圆二色谱和冷冻电镜等技术,阐明了NINJ1蛋白N端结构域衍生肽HE30的破膜机理及其构象变化形成淀粉样纤维的动态转变特性。
研究发现,单体HE30通过非溶孔性的“地毯式”机制与脂膜相互作用,诱导膜厚度减小,从而破坏细胞膜。同时,HE30在溶液中自发经历从α-螺旋到β-折叠的构象转变,并进一步组装形成淀粉样纤维。这些纤维展现出环境响应性:在常温下主要形成非扭曲结构,而在升温条件下转变为左螺旋形态,并可进一步组装成高阶超螺旋纤维束。酸性环境促进纤维组装,但碱性条件可使纤维可逆性解聚回到α-螺旋单体构象。通过原位原子力显微镜实时成像技术,研究揭示了HE30纤维的两端非对称性生长机制。结合冷冻电镜技术,研究解析了螺旋纤维的两种形态,揭示其交叉β-折叠核心结构是由疏水相互作用和静电相互作用共同作用的分子基础。研究进一步将HE30纤维作为温度响应型模板,引导金纳米粒子组装成直线型和螺旋型两种不同超结构,展现了其在功能材料领域的应用潜力。
这一研究深化了科研人员对NINJ1介导质膜破裂机制的理解,为新型淀粉样纤维功能材料的开发和应用打下基础。
相关研究成果发表在ACS Nano上。研究工作得到国家自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项等的支持。
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HE30自组装机制示意图
复旦大学公共卫生学院教授余宏杰联合英国牛津大学教授Moritz Kraemer、比利时鲁汶大学教授Philippe Lemey、英国皇家兽 生命自诞生以来一直经历着从简单到复杂,从低等到高等的演化趋势。但演化是多个方向的,有时候也会出现特化。一些科学家普 日前,教育部印发通知,部署各地各高校抢抓秋招关键期,于11月至12月集中开展2025届高校毕业生“秋季校园招聘月”系列活动。 本次活动以“协同联动拓岗位 凝心聚力促就业”为主题,将在全国范围内深入开展人才专场招 2022年8月19日,首届世界职业技术教育发展大会在天津成功举办,习近平主席为大会致贺信,指出:职业教育与经济社会发展紧密相连,对促进就业创业、助力经济社会发展、增进人民福祉具有重要意义。中国 在内蒙古包头市第三十五中学的操场上,学生正在练习跑步体测项目,操场上的AI体育设备自动识别并记录运动数据。体育课上,通过AI体育设备,教师参考学生练习成绩,提高课堂效率,开展个性化教学。包头市 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 欧媚)近日,国家发展改革委会同教育部、财政部、人力资源社会保障部、商务部联合印发《关于深化家政服务业产教融合的意见》(以下简称《意见》),加强家政人才教育 。本文链接:NINJ1蛋白衍生肽HE30的破膜-组装动态调控研究获进展http://www.sushuapos.com/show-12-1983-0.html
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