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胶原卵白的三螺旋结构。

本报讯具有纤维状大分子结构的胶原卵白就像一根诬陷的绳索，占东谈主体卵白质的15%到20%，并在机械支抓东谈主体的细胞和组织方面起着至关紧要的作用。但令东谈主不测的是，胶原卵白在体温条款下是不踏实的。

在近日于好意思国加利福尼亚州举行的好意思国物理学会行家峰会上，究诘东谈主员揭示了胶原卵白保管边幅的要害机制——由含硫氨基酸酿成的分子“钉”状结构簇。这一发现或将为生物工程和再生医学提供新器具。

胶原卵白是一种丝状卵白质，由3条互相缠绕的氨基酸链扭在沿路酿成三螺旋结构。这些螺旋纤维进一步团员成汇注，最终酿成坚固的支架，后者既能将细胞固定在稳当位置，又能保抓实足的可塑性，以搪塞环境变化。

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但令东谈主困惑的是，大大齐卵白质在高于体温的情况下齐能很好地保抓折叠边幅，而胶原卵白的三螺旋结构却无法作念到这少量。

2002年，究诘东谈主员发现，东谈主体内胶原卵白的张开（或称“融化”）温度略低于37摄氏度，这是咱们的平均体温。奇怪的是，其他很多体温不同的生物亦然如斯，即胶原卵白的“熔点”随动物体温的变化而变化，举例鱼类胶原卵白的“熔点”就显贵低于东谈主类。

“细胞在体温下会产生折叠的胶原卵白，中枢问题在于它能在体内抓续多久。”加拿大西蒙·弗雷泽大学的生物物理学家NancyForde在会上指出。

若是组织工程师具有师法生物体控制不踏实单位构建踏实结构的智商，他们有望树立更坚固的东谈主工支架材料，用于组织培养或器官再造。此外，明确胶原卵白的踏实机制也能匡助医师瓦解成骨不全症、埃勒斯-当洛斯详细征等结缔组织疾病的病理基础。

“尽管胶原卵白是一种要害的细胞外卵白质，但其热不踏实性和机械特点的潜在细节仍不了了。”加拿大麦吉尔大学的生物工程师AllenEhrlicher说。

既往究诘已探索过哪些氨基酸组成了胶原卵白纤维长而复杂的序列，迪士尼彩乐园关了吗但未能揭示三股螺旋是若何折叠和张开的，因为在如斯巨大的结构中不雅察微不雅流程是很贫乏的。此外，究诘东谈主员无法通过反复解开和诬陷胶原卵白获得更多信息，因为再行诬陷需要数小时，这是一段极其漫长的施行时期。

为弄了了胶原卵白是若何酿成螺旋结构的，Forde和她的博士生AlaaAl-Shaer继承原子力显微镜时间，对数百个胶原卵白三螺旋结构在不同温度下的解聚流程进行了原子级成像。效果发现，在37摄氏度环境中，胶原卵白结构在1小时内逐步崩解，最终裁减为一个无序团块。后续图像则领略捕捉到在降温流程中，分子链特定区域若何开辟结构再行延迟并扭转。

事实讲授，精巧在于胶原卵白结构中几个富含硫的片断。当仔细不雅察IV型胶原卵白时，究诘东谈主员发现二硫键簇起到了结构“钉”作用，将成对的胶原卵白链维系在沿路，并延迟了诬陷结构的寿命。这些被称为“半胱氨酸结”的键莽撞运转胶原卵白再行折叠成三螺旋结构的流程。后续施行标明，一种经过化学纠正、缺失半胱氨酸结的胶原卵白会更快地解开螺旋结构，而况根底无法再行折叠。

Al-Shaer还发现迪士尼彩乐园 官网，半胱氨酸结在多细胞生物的各样胶原卵白中无为存在，如水母、蠕虫、海星和哺乳动物的胶原卵白基因中，齐能找到所需氨基酸序列的教唆。Forde说，半胱氨酸结在进化上的保守性过头较着的陈腐发祥，暗意了它“在匡助将链固定在沿路并赋予卵白质热弹性方面”的紧要性。（王方）