新研究证实了1953年预测的“波纹片”蛋白质结构

作者：杨超月

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来源：J。拉斯卡托夫/通过科学共享图库

波纹β片是褶皱β片的变体，褶皱β片是数千种蛋白质中发现的众所周知的结构基序。Linus Pauling和Robert Corey在1953年描述了波纹测试版，但几十年来它在很大程度上仍然是一个理论结构。科学家现在在实验室制作了波纹板，并使用X射线晶体学对结构进行了表征。

一种被称为“波纹β片”的不寻常的蛋白质结构，于1953年首次预测，现已在实验室中创建，并使用X射线晶体学进行详细表征。

今年7月在《化学科学》上发表的新发现可能有助于根据波纹板结构合理设计独特的材料。

加州大学圣克鲁斯分校化学和生物化学副教授、论文通讯作者Jevgenij Raskatov表示，他们的研究将波纹β层配置确立为具有一般特征的主题，并为独特分子结构设计开辟了道路，具有材料开发和生物医学应用的潜力。

蛋白质有各种各样的形状和大小，以在活细胞中发挥其无数的结构和功能作用。某些常见的结构基序，如α螺旋，存在于许多蛋白质结构中。

波纹片是褶皱β片的变体，褶皱β片是数千种蛋白质中著名的结构基序。Linus Pauling和Robert Corey在引入褶皱β片概念两年后，于1953年描述了波纹β片。虽然褶皱的β片是众所周知的，通常简称为β片，但几十年来，波纹片在很大程度上仍然是一个理论结构。

在2021年发表在《化学科学》上的一项研究中，拉斯卡托夫的团队报告称，通过将小肽与同等数量的镜像混合来获得波纹β片结构。研究人员使用了三苯丙氨酸的镜像形式，这是一种由三种苯丙氨酸氨基酸组成的短肽。镜像肽成对结合，与预测的结构形成“二聚体”，但它们没有形成鲍林和科里假设的扩展周期性波纹β表层地形。

团队表示：二聚体聚集在人字形层结构中，这让人怀疑周期性波纹β表层配置是否可行。

在这项新研究中，研究人员用其他氨基酸代替了一种三苯丙氨酸，以产生略有不同的三肽及其镜像。使用这些新的三肽，他们能够创建三种不同的聚合肽系统，形成扩展的反平行波纹β片层，其中镜像肽链以交替方式排列。X射线晶体学结果表明，晶体结构总体上与鲍林和科里所做的预测非常吻合。

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