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Jul 30, 2023

연구에 따르면 세포막에서 콜레스테롤의 특이한 움직임이 밝혀졌습니다.

2023년 8월 2일 이 기사는 Science X의 편집 과정 및 정책에 따라 검토되었습니다. 편집자들은 콘텐츠의 신뢰성을 보장하면서 다음 특성을 강조했습니다.

2023년 8월 2일

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사실 확인된

동료심사를 거친 출판물

신뢰할 수 있는 출처

교정하다

일리노이 대학교 어바나-샴페인 캠퍼스

콜레스테롤은 인간의 건강을 위협할 수 있지만, 이 왁스 같은 물질은 인간의 생리학에서 가장 중요한 작은 분자 중 하나이며 생물학과 의학에서 수많은 중요한 역할을 합니다. 그 역학은 막 유동성의 유지 및 조절, 지질 및 단백질과의 스테롤 상호작용, 바이러스와 인간 세포의 상호작용에 중요합니다. 콜레스테롤은 또한 중요한 약물 표적입니다.

그 중요성에도 불구하고 콜레스테롤, 특히 이러한 스테롤 분자가 세포의 세포막 내에서 어떻게 이동하고 기능하는지에 대해서는 아직 알려지지 않은 것이 많이 남아 있습니다.

살아있는 시스템에서 콜레스테롤의 움직임과 상호 작용에 대한 이해는 수십 년 동안 집중적인 연구의 주제였지만 부분적으로 상업적으로 이용 가능한 스테롤 연구의 한계와 현재 고체 핵 자기 공명 분광학의 분해능으로 인해 정확한 분자 역학은 아직 파악하기 어렵습니다. (SSNMR) 기술.

이제 일리노이 대학교 어바나-샴페인 대학교와 위스콘신 대학교 매디슨 대학교의 연구자 그룹은 콜레스테롤이 원자 수준에서 세포 내에서 어떻게 작용하는지 처음으로 밝혔습니다. 이는 미래의 건강과 질병 연구에 광범위한 영향을 미칠 수 있는 정보입니다. , 연구진에 따르면.

Journal of the American Chemical Society의 연구에서 생화학 교수 Chad M. Rienstra, University of Wisconsin-Madison, University of Illinois Urbana-Champaign 화학 교수 Martin D. Burke 및 Taras V. Pogorelov가 어떻게 새로운 첨단 기술을 결합했는지 자세히 설명합니다. 콜레스테롤 분자가 세포막에서 어떻게 움직이는지를 포착하기 위한 실험적이고 계산적인 방법.

"이 연구는 막성 콜레스테롤의 역학에 대한 이해를 다음 단계로 끌어올리기 위해 새로운 실험 및 계산 방법을 결합하는 강력한 시너지적 접근 방식을 보여줍니다."라고 Pogorelov는 말했습니다.

특히 그들의 접근 방식에는 새로운 SSNMR 실험, 최첨단 전원자 분자 역학 시뮬레이션, 인지질의 합성 콜레스테롤에 대한 양자 역학 계산이 포함되었습니다.

계란과 같은 공급원에서 추출할 수 있는 생물학적 막의 주요 구성 요소인 콜레스테롤은 4개의 탄화수소 고리로 구성된 평평한 코어에 부착된 탄화수소로 만들어진 꼬리를 포함하는 구조를 가진 27개의 탄소 화합물입니다.

처음으로 이 연구의 연구자들은 각 탄소 원자에 라벨을 붙이고 각 원자의 원자 역학, 즉 운동과 힘을 조사하는 프로토콜을 설계하여 콜레스테롤이 막에서 어떻게 움직이는지에 대한 전반적인 그림을 밝힐 수 있었습니다.

Pogorelov는 "이러한 연구를 통해 콜레스테롤이 융합된 고리와 꼬리 구조 사이에 분절적인 동적 결합을 나타낸다는 사실이 밝혀졌습니다."라고 말했습니다. "특히 꼬리와 전체 분자의 움직임은 서로 연관되어 있는 반면 꼬리는 '크랭크샤프트 방식'으로 회전합니다."

또한 연구자들은 밀접하게 짜여진 실험-계산 작업 흐름을 통해 막에서 콜레스테롤이 가정하는 특정 형태를 식별하고 정량화할 수 있었다고 말했습니다.

연구원에 따르면, 이러한 결과는 생명체에서 스테롤의 기능을 더 잘 이해하는 데 광범위한 영향을 미치며, 이 연구를 위해 개발된 방법은 콜레스테롤이 건강과 신체에서 막 단백질의 기능적 역학에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 향후 연구를 위한 새로운 문을 열어줍니다. 질병.