Karakterisering af proteinkondensaters tidsafhængige materialeegenskaber

Et team af forskere tilknyttet flere institutioner i Tyskland og Østrig har udviklet en måde at karakterisere de tidsafhængige materialeegenskaber af visse proteinkondensat. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver brugen af ​​laserpincet-baserede teknikker til bedre at forstå tidsafhængige materialeegenskaber forbundet med proteinkondensater. Huaiying Zhang med Carnegie Mellon University har udgivet et Perspective-stykke, der skitserer holdets arbejde i Tyskland i samme tidsskriftsudgave.

Som forskerne bemærker, proteinkondensater er væsker, der kan undergå ændringer i deres egenskaber over tid. De bemærker også, at der er lavet lidt forskning for bedre at forstå sådanne ændringer. I denne nye indsats, forskerne brugte laserpincetbaserede teknikker til bedre at forstå, hvad der sker, når sådanne proteiner ændrer sig over tid.

Forskerne indledte deres indsats med at bemærke, at under visse forhold, proteinopløsninger kan danne proteintætte dråber på grund af faseadskillelser. Og tidligere arbejde har vist, at sådanne faseadskillelser også kan være i form af væske-væskefaseseparationsdråber, hvor proteinerne de indeholder er stærkt koncentrerede, men forbliver dynamiske. I deres arbejde, forskerne opdagede karakteren af ​​egenskaberne ved proteiner, der var blevet hærdet over tid. De gjorde det ved at manipulere prøver, mens de studerede dem ved hjælp af en optisk pincet og ved at bruge mikroreologi (hvor en væskes rheologiske egenskaber studeres ved at måle en flowsporers bane).

De opdagede, at de hærdede kondensater opførte sig som en Maxwell-væske - elasticiteten forblev stort set uændret med alderen, mens viskositeten steg. Af den grund, forskerne kaldte materialet et Maxwell-glas. De bemærkede også, at den relativt uændrede natur af væskens elasticitet indikerede, at hærdningen ikke var en geleringsproces (hvor molekyler bliver tværbundne). Forskerne observerede også en stigning i proteindensitet og krympning i størrelse ved at bruge fluorescerende mikroskopi.

Holdet siger, at deres arbejde giver bevis for biologiske kondensater lavet af forskellige proteiner, der kan beskrives som Maxwell-briller - de bemærker også, at sådanne proteiner tyder på, at de kan være involveret i unikke former for cellulære funktioner sammenlignet med dem, der forbliver i en gel-lignende tilstand .

© 2020 Science X Network