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真人娛樂城NA的高分子結構如何穩定

超快速光譜學和深入的理論計算得出的新結果表明,tRNA的複雜折疊結構通過鎂離子與RNA表面的磷酸基團直接接觸而得以穩定。

RNA結構由核苷酸的長序列組成,這些核苷酸由一個核鹼基組成,例如腺嘌呤,尿嘧啶,胞嘧啶或鳥嘌呤,娛樂城註冊送現金帶正電荷的磷酸基團和一個糖單元。磷酸基團與糖一起形成大分子的骨架,在細胞環境中以折疊結構形式存在,即所謂的三級結構。酵母tRNA的三級結構已通過X射線衍射確定娛樂城廣告ti金合發娛樂城如圖1所示。為保持這種結構,這是其細胞功能的基本前提,帶負電的磷酸基團之間的排斥力需要通過帶正電的離子和環境中的水分子來補償。到目前為止,如何在分子水平上工作還不清楚,科學文獻中關於離子和水的排列以及相互作用的圖片相互矛盾。

柏林馬克斯波恩研究所(Max-乙orn-Institute)的科學家現在已經確定,帶正電的鎂離子和帶負電的磷酸基團的接觸對是決定性的結構元素,可最大限度地降低tRNA的靜電能,從而穩定其三級結構。他們的研究發表在《物理化學雜誌》 乙上,結合了光譜實驗以及分子相互作用和動力學的詳細理論計算。

磷酸基團的分子振動充當tRNA與其水性環境之間偶聯的無創探針。這種振動的頻率和紅外吸收強度直接反映了與離子和水分子的相互作用。飛秒時域中不同鎂含量的tRNA樣品的振動光譜以及二維紅外光譜可實現d註冊送點數解決特定的局部幾何結構,其中磷酸鹽基團與離子和水殼耦合(圖2)。磷酸根基團附近的鎂離子的存在將不對稱的磷酸根伸縮振動移至更高的頻率,並產生用於檢測分子種類的特徵紅外吸收帶。

在不同濃度的鎂離子下進行的實驗表明,單個tRNA結構最多可形成六個接觸離子對,優選在相鄰磷酸基團之間的距離較小且相應的負電荷密度較高的位置形成。接觸離子對對降低靜電能具有決定性的作用,因此可穩定第三級tRNA結構。 大發網通過深入的理論分析以定量的方式確認了這張照片。離子對在附近的水分子上施加電場力並使它們在空間中定向,從而再次降低了靜電能。相反,tRNA周圍的前五至六個水層中的移動離子對穩定tRNA結構的貢獻較小。

新的結果為關鍵生物分子的電特性提供了詳細的定量洞察力。他們強調了闡明相關分子相互作用的分子探針的高度相關性以及對分子水平的理論描述的需求。

參考:Schauss J,Kundu A,Fingerhut 乙P,Elsaesser T.鎂接觸離子穩定轉移RNA的三級結構:二維紅外光譜和理論模擬映射的靜電學。 J.物理化學乙2020年。doi:10.1021 / acs.jpcb.0c08966

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