美揭示大豆細胞膜自組裝分子機制
美國馬里蘭大學研究人員開發出一種新的計算模型，首次利用全原子力場模擬構建了大豆細胞膜的詳細結構。這一成果對膜蛋白研究具有重要價值，有助於推動生化藥劑、生物燃料等產品的開發。
細胞膜是防止細胞外物質自由進入細胞的屏障，它保證了細胞內環境的相對穩定，使各種生化反應能夠有序運行。對於細胞膜結構和行為的研究，可以提供糖分、激素和小藥物分子如何通過細胞膜、對細胞的滲透程度如何等寶貴信息。
過去大多數關於細胞膜建模的研究集中於酵母菌、大腸桿菌等單細胞微生物，而高級生物都具有由磷脂組成的雙分子層細胞膜。此次馬里蘭大學研究人員之所以選取大豆細胞膜作為研究對象，是因為其被廣泛研究，有大量的實驗數據可用於驗證計算模型的有效性。
研究人員使用了分子動力學計算機模擬技術，通過全原子脂質力場，使用七類磷脂和兩種甾醇，來模擬大豆細胞膜的結構和動力學性質，研究脂質是如何自組裝成雙層膜的。他們在最新一期《化學物理雜誌》上發表論文稱，新模型與此前實驗數據表現出了良好的一致性，顯示出大豆細胞膜的詳細結構：磷脂在形成雙層結構時，疏水性尾端指向膜的中間，親水部分則朝向細胞的外部和內部。新模型還顯示，相似的未飽和脂質會傾向於聚集在一起，這是科學家以前沒有觀察到的。研究人員稱，這種聚集行為令人驚訝，是由磷脂疏水性尾端的范德華力造成的。
研究人員表示，這是他們首次利用全原子脂質力場來模擬大豆細胞膜結構，這對於膜蛋白的研究具有重要價值，有助於推動生化藥劑、生物燃料等產品的開發，同時，也有助於科學家更好地了解植物是如何感應外部壓力的。
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