الأخبار و الأحداث

أهم النتائج والقيمة باختصار يُعد فهم كيفية تفاعل البروتينات غير المنتظمة بنيويًا مع الأغشية البيولوجية تحديًا قائمًا منذ زمن طويل في الفيزياء الحيوية. في دراسة حديثة نُشرت في الكيمياء الفيزيائية الحيوية (2026، 329:107550)، الدكتور يان فيشو وفريقه في جامعة بوردو، فرنسا ، طورت التحليل الطيفي الكمي بالرنين المغناطيسي الإلكتروني طريقة للقياس المباشر تفاعلات بروتين تاو مع الدهون . لا يعتمد نهجهم على المجسات غير المباشرة أو إشارات التألق النسبية، مما يتيح التحديد الكمي الدقيق والمطلق لكل من مجموعات البروتينات الحرة والمرتبطة بالغشاء. باستخدام مطياف الرنين المغناطيسي الإلكتروني CIQTEK EPR200M المكتبي ذو النطاق X قام الفريق بتحليل سلوك الارتباط كمياً بروتين تاو تم استخدام أغشية دهنية سالبة الشحنة، واستُخلصت التراكيز المطلقة لمجموعات البروتينات الحرة والمرتبطة، وحُددت ألفة الارتباط بأقل قدر من المدخلات التجريبية. لا يكشف هذا العمل عن رؤى آلية رئيسية حول تفاعلات تاو مع الغشاء فحسب، بل يُظهر أيضًا قوة CW EPR للتحليل الكمي في الأنظمة البيولوجية المعقدة. خلفية: لماذا يُعدّ قياس تفاعلات البروتين مع الدهون أمراً بالغ الصعوبة؟ تلعب التفاعلات بين البروتينات والدهون دورًا محوريًا في الإشارات الخلوية، وتنظيم الأغشية، وتجمع البروتينات المرضية. في الأمراض التنكسية العصبية، مثل مرض الزهايمر، يُعتقد أن التفاعل بين بروتين تاو والأغشية الخلوية يُعد حدثًا مبكرًا حاسمًا يُحفز التجمع المرضي. على الرغم من أهميتها، لا يزال التوصيف الكمي لهذه التفاعلات يمثل تحديًا. فالأغشية البيولوجية غير متجانسة وديناميكية وحساسة للغاية للظروف التجريبية. وغالبًا ما تكون التفاعلات نفسها ضعيفة وعابرة، وتشمل حالات بنائية متعددة. وعادةً ما توفر الطرق التقليدية، مثل فحوصات التألق أو القياس اللوني، إشارات نسبية وتتطلب منحنيات معايرة تُضيف مزيدًا من عدم اليقين. مطيافية الرنين المغناطيسي الإلكتروني يقدم هذا النهج أسلوبًا مختلفًا جذريًا. فمن خلال فحص ديناميكيات الجزيئات الموسومة بالدوران بشكل مباشر، الرنين المغناطيسي الإلكتروني الكمي يوفر نافذة حساسة ودقيقة للحركة الجزيئية والارتباط والتقييد المطابق، مما يتيح تحديدًا دقيقًا لتفاعلات البروتين مع الدهون. من أشكال الخطوط الطيفية إلى ديناميكيات الارتباط الجزيئي بروتين تاو هو بروتين غير منظم بطبيعته، وتفاعله مع الأغشية الدهنية ينطوي على تغييرات طفيفة في الحركة الجزيئية بدلاً من إعادة ترتيبات هيكلية كبيرة. وهذا يجعل CW EPR مناسب بشكل خاص لهذه المشكلة. تم وسم بروتين تاو بشكل محدد الموقع باستخدام تقنية الوسم الدوراني الموجه للموقع (SDSL). تم الحصول على أطياف الرنين المغناطيسي الإلكتروني المستمر على CIQTEK EPR200M عند درجة حرارة الغرفة و 150 كلفن مع زيادة تركيز الحويصلات متعددة الطبقات POPS (MLVs). يُظهر بروتين تاو الحر طيفًا ضيقًا ومتناظرًا من ثلاثة خطوط، يتوافق مع حركة متناحية سريعة (τc ≈ 0.383 نانوثانية)، وهي سمة مميزة للبروتينات غير المنتظمة بنيويًا. ومع ازدياد تركيز POPS، يشير اتساع الطيف وزيادة أزمنة الارتباط الدوراني (حتى 2.25 نانوثانية) إلى تقييد تدريجي لحركة بروتين تاو عند ارتباطه بالغشاء. الشكل 1. (أ) أطياف الرنين المغناطيسي الإلكتروني المستمر عند درجة حرارة الغرفة لبروتين تاو الموسوم بالدوران أثناء المعايرة مع زيادة تركيزات POPS MLVs، مما يُظهر تغيرات تدريجية في شكل الخط. (ب) أطياف الرنين المغناطيسي الإلكتروني في الحالة المجمدة (150 كلفن) ومحاكاة تا...