通常,生物体内的化学反应以1秒或更短的时间尺度进行。另一方面,例如一个生物钟,我们生活和行动的时间尺度大约是XNUMX秒,它们之间存在非常大的差距。这一次,东京大学的研究人员阐明了我们生物体(简单地由许多生化反应组成)填补这一空白的机制之一。

 在这项研究中,Monod-Wyman-Changeux 模型,即“变构调节”(由于化合物与蛋白质结合而导致整个蛋白质的结构和活性发生变化)的模型,实际上是在体内进行的。扩大到包括酶促反应。然后,当使用计算机模拟进行分析时,发现无论每个反应有多快,整体速度都可以降低数十万倍或更多。

 这是因为随着反应的进行,更容易与酶结合的分子数量会增加,但是因为它们垄断了酶,所以剩余的分子几乎无法与酶结合。据说这是因为反应变得整体比较慢。此外,在检查这种生化反应中分子数量的变化时,有趣的是发现时间序列非常接近玻璃中分子的运动。

 因此,当我们深入研究这种生化反应的模型时,我们发现其中潜伏着一种与被认为支配玻璃的机制非常相似的结构。还发现,当酶的量改变时,反应途径也会发生变化,就像各种环境变化时液体和玻璃之间发生转变一样,反应时间的行为类似于统计力学中的转变。...

 通过了解生命现象的时间尺度是如何确定的,并利用生物与玻璃的共性,未来或许可以控制生命现象中流过的时间……

纸张信息:[Physical Review Research Rapid Communications]变构分子中弛豫路径的转变:酶动力学约束模型

东京大学

成立于明治10年。日本历史最悠久、日本知识最前沿的大学

东京大学成立于1877年(明治10年),由东京开成学校和东京医学院合并而成。自成立以来,它作为日本领先的大学和东西方文化融合的学术中心,以世界上独特的方式发展了教育和研究。因此,在广泛的领域产生了许多人力资源,许多研究成果 […]

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