コペンハーゲン大学とヨーテボリ大学の科学者が率いる研究チームは、最先端の計算技術と実験的手法を使用して、「アデニル酸キナーゼ」と呼ばれるタンパク質の構造的変化を非アクティブな状態から活性状態に切り替えたときに調査しました。アデニル酸キナーゼは、細胞内のエネルギー移動反応に関与しています。
この研究では、X線結晶学と核磁気共鳴（NMR）分光法を計算シミュレーションを使用した実験測定を組み合わせました。この学際的なアプローチにより、研究者は原子レベルでのタンパク質の立体構造変化の詳細な画像を取得することができました。
彼らの分析により、活性化プロセスにはタンパク質の構造の一連の微妙な変化が含まれることが明らかになりました。 「アロステリックスイッチ」と呼ばれるタンパク質の特定の領域は、これらの立体構造の変化をトリガーすることにより、タンパク質の機能を制御するレバーとして機能します。これらのアロステリックスイッチは、タンパク質の活性化を引き起こす可能性のある小分子または他のタンパク質の結合に敏感です。
この調査結果は、細胞シグナルに応答してタンパク質がその活性を調節するメカニズムに対する新しい洞察を提供します。これらの動的なプロセスを理解することは、細胞が恒常性を維持し、刺激に反応し、特殊な機能を実行する方法を理解するために重要です。
この研究は、タンパク質のダイナミクスを研究するための実験的アプローチと計算的アプローチを組み合わせる力も強調しています。この統合戦略は、細胞プロセスを促進する複雑な分子機械のより包括的な理解を提供します。
調査結果は、ジャーナル「Nature Communications」に掲載されています。この研究は、タンパク質構造、ダイナミクス、および機能の関係を調査するための新しい道を開き、疾患におけるこれらの分子スイッチを標的とする新しい治療戦略の開発への道を開く。
