Dissekere mekanismen for proteinudfoldelse af SDS

Forskere ved University of Illinois i Urbana-Champaign har brugt simuleringer af molekylær dynamik til at forstå, hvordan natriumdodecylsulfat forårsager proteinudfoldelse. SDS bruges almindeligvis i laboratorier til at adskille proteiner og bestemme deres molekylvægte. Imidlertid, det er stadig uklart, hvordan SDS påvirker proteinstrukturen.

Artiklen "Protein unfolding by SDS:the microscopic mechanisms and the properties of the SDS protein assembly" blev offentliggjort i Nanoskala .

"Vores undersøgelse afslørede de mikroskopiske detaljer om, hvordan disse interaktioner opstår på flere milliontedele af et sekund, " sagde David Winogradoff, en postdoktoral forskningsmedarbejder i Aksimentiev-gruppen. "Vi repræsenterede fysisk hvert enkelt atom, der var til stede i systemet, og vi gjorde det ved høje temperaturer for at fremskynde processen med SDS-binding til proteinet såvel som udfoldelsen."

Forskerne brugte flere supercomputere til at skabe simuleringer af SDS-protein-interaktionerne. "Ved at bruge disse forskellige supercomputere var vi i stand til at gennemføre vores studier i løbet af en uge i stedet for et år, " sagde Aleksei Aksimentiev, en professor i biologisk fysik og et fakultetsmedlem af Beckman Institute for Advanced Science and Technology.

Simuleringerne hjalp dem til at forstå, hvordan SDS forårsager proteinudfoldning, og i hvilket omfang proteinerne udfolder sig. "Vores undersøgelser viser, at der er områder med proteiner, der er udsat, og områder, der er pakket rundt om SDS, som perler på en snor, " sagde Aksimentiev.

Selvom simuleringerne giver detaljeret indsigt i interaktionerne, de var for korte til at undersøge balancen mellem SDS bundet til de udfoldede proteiner og SDS opløst i den omgivende opløsning. "Den molekylære dynamikmetode giver os mulighed for at levere fine molekylære detaljer, der er utilgængelige for andre teknikker, "Sagde Winogradoff.

"SDS har været brugt i lang tid. Vores undersøgelse muliggør nye anvendelser af SDS som et udfoldelsesmiddel for at lette proteinsekventering, " sagde Aksimentiev. "Vi vil gerne vide, hvordan SDS-molekylerne er arrangeret på proteinerne, så vi kan drive disse kæder gennem en nanopore og læse sekvensen."