研究显示蛋白质如何引导电子到正确的位置

　　细胞需要能量才能运作。哥德堡大学(University of Gothenburg)的研究人员现在可以解释能量是如何在细胞内通过微小的原子运动被引导到蛋白质中的目的地的。模仿蛋白质的这些结构变化可能会导致未来更高效的太阳能电池。

　　太阳光线是创造地球上生命的所有能量的基础。植物的光合作用就是一个典型的例子，植物的生长需要太阳能。特殊的蛋白质吸收太阳光线，能量以电子的形式在蛋白质内部传递，这一过程被称为电荷转移。在一项新的研究中，研究人员展示了蛋白质如何变形来为电荷创造有效的运输路线。

　　“我们研究了果蝇体内的一种蛋白质，光解酶，它的功能是修复受损的DNA。DNA修复是由太阳能驱动的，太阳能以电子的形式沿着四条色氨酸(氨基酸)链传输。“有趣的发现是，周围的蛋白质结构以一种非常特殊的方式重塑，以引导电子沿着链移动，”生物物理化学教授塞巴斯蒂安·韦斯滕霍夫解释说。

　　研究人员注意到，结构的变化是如何遵循与电荷转移一致的精确时间的——这一重要知识可用于设计更好的太阳能电池板、电池或其他需要能量传输的应用。

　　“进化是自然的物质发展，它总是最好的。我们所做的是基础研究。我们对蛋白质吸收阳光的过程了解得越多，我们就能更好地模仿太阳能转化为电能的过程，”塞巴斯蒂安·韦斯滕霍夫说。

　　这项研究发表在《自然化学》杂志上，是蛋白质电荷转移研究的重要一步。利用串行飞秒晶体学(SFX)技术在果蝇中研究这一过程，可以让研究人员深入了解电子运动时蛋白质的动态相互作用。

　　“这将为我们在分子水平上对生命奥秘的理解开辟新的篇章，”塞巴斯蒂安·韦斯滕霍夫总结道。