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俄亥俄州大學(xué)的華裔研究人員鐘東平用超速光脈沖研究組首次直接觀察到水如何潤滑蛋白質(zhì)的運動，以使其行使不同的功能。這一發(fā)現(xiàn)將可能幫助研究人員找到治療阿爾茨海默癥、帕金森癥、白內(nèi)障、纖維化癥和糖尿病等疾病的新方法。
研究人員早就知道蛋白質(zhì)不和水分子融合是不能行使其功能的。鐘副教授解釋說，蛋白質(zhì)－水分子相互作用是一個重要的、長期未解的蛋白質(zhì)學(xué)問題，而他們的新發(fā)現(xiàn)是回答這些基礎(chǔ)性問題的一個重要進(jìn)展。由于分子運動非常迅速、變形，因此這種運動很難觀察到。這項新的研究則首次確定出水分子在一種較大的蛋白質(zhì)分子上不同位點的運動，并且觀察到了這些運動如何影響這種蛋白質(zhì)的形式和功能。鐘博士和他的研究組在實驗室中獲得了一個單個的肌紅蛋白（myoglobin protein，在肌肉組織中攜帶運送氧氣的蛋白質(zhì)）浸水時的激光快照。他們能夠測量出水分子在蛋白質(zhì)周圍的運動速度，并且觀察到這些運動的相關(guān)蛋白質(zhì)瞬時特征。
這項新的研究則顯示，水分子在接觸到蛋白質(zhì)時運動的更慢。水形成一種非常薄的水層（只有三個分子那么厚）圍繞這種蛋白質(zhì)，并且這個水層是維持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和彈性的關(guān)鍵，并潤滑蛋白質(zhì)的運動。他們的發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了試圖想象、預(yù)測出這些小分子運動狀況的“空想家”們的智慧。鐘博士表示，近年來一些研究人員曾開發(fā)出了模擬軟件，但是他的研究組則用了兩年的時間比較了模擬情況和真實的實驗，并且發(fā)現(xiàn)兩者根本就不匹配。他表示，他的研究組很有信心地得出結(jié)論：這種預(yù)測需要改變一下了。他們實驗的數(shù)據(jù)則為檢測和改善這些預(yù)測軟件提供了一個基準(zhǔn)。
