Исследователи говорят, что открытие могло однажды привести к большим урожаям биомассы для возобновляемой энергии.Нахождение, что закрепление цели было основной проблемой для структурных биологов. That’ s, потому что есть только крошечные суммы белка, вовлеченного в рост клеток и потому что клеточные стенки очень сложны, сказали Мэй Хун, один из project’ s ведущие исследователи who’ s преподаватель Университета штата Айова химии и ученый способности с американским Отделом Energy’ s Лаборатория Эймса.Статья, описывающая открытие, “ увеличенное чувствительностью твердотельное обнаружение NMR expansin’ s предназначаются в стенах растительной клетки, ” был просто издан Слушаниями Национальной академии наук Онлайн Ранний Выпуск.
Хун и Дэниел Косгроув, преподаватель и держатель Стула Eberly в Биологии в Университете Государственного университета Пенсильвании, являются ведущими авторами.Исследовательская группа также включает Туо Вана, аспиранта штата Айова в химии и стажера для Лаборатории Эймса; Линхао Чжун, адъюнкт-профессор химии в Альте Государственного университета Пенсильвании Монтана; парк Yong Bum, постдокторский ученый в биологии в Государственном университете Пенсильвании; плюс Марк Кэпорини и Мелани Росей из Bruker BioSpin Corp. в Биллерике, Массачусетс.Три гранта из американского Министерства энергетики поддержали научно-исследовательскую работу.
Айова State’ s Хун долго использовал твердотельную спектроскопию ядерного магнитного резонанса (NMR), чтобы изучить структурную биологию, включая механизм, используемый вирусом гриппа, чтобы заразить клетки – хозяев. Но в этом случае, та технология wasn’ t достаточно чувствительный, чтобы определить связывающий участок expansin белка.Таким образом, исследователи – работающий со специалистами от Bruker BioSpin Corp., производителя приборов для исследований – использовали технологию, названную динамической ядерной поляризацией (DNP), чтобы увеличить чувствительность инструментов спектроскопии. Технология была разработана Робертом Гриффином, преподавателем химии в Массачусетском технологическом институте.
Исследователи изучили Arabidopsis thaliana, часто используемый в качестве образцового предмета в исследованиях растениеводства, и нашли, что белок связывает с определенными областями микроволоконец целлюлозы, длинными, параллельными цепями целлюлозы, которые составляют стены растительной клетки. Действие ослабляет сеть, сформированную клеткой wall’ s целлюлоза, гемицеллюлоза и пектины, ослабляя клеточную стенку и позволяя рост клеток.
Исследователи нашли, что целевое место – часть микроволоконца целлюлозы, которое обогащено гемицеллюлозой xyloglucan. На целевом месте есть различная структура целлюлозы, чем plant’ s складывают целлюлозу.
“ Этот результат wasn’ t тривиальный, чтобы добраться и мы довольно рады, что технология DNP NMR так полезна для понимания этого вопроса о биохимии завода, ” Хун сказал.И да, она сказала, “ Наш результат мог эксплуатироваться для практических преимуществ ” Знание, где expansin связывает с клеточными стенками “ мог бы помочь биохимикам проектировать более мощный expansins, чтобы ослабить клеточную стенку и стимулировать рост завода и таким образом лучшую биоэнергию &rdquo урожая;