在量子波上冲浪-重新审视蛋白质折叠

时间:2019-12-21 16:39 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

在量子波上冲浪-重新审视蛋白质折叠

资料来源:卢森堡大学

卢森堡大学的两位物理学家现在明确地指出,量子-机械波型的相互作用甚至在自然生物过程的尺度上都是至关重要的。

量子波行为在其中起着关键作用

现代科学

以及量子力学的应用技术,从激光和高速光纤通信,到量子计算机和植物的光合作用。一个很自然的问题是,量子波现象是否也与宇宙中的结构形成和动力学过程有关

生物系统

在活细胞。这个问题到目前为止还没有得到令人信服的解决,因为缺乏有效的量子方法,适用于像蛋白质这样大的系统在生理条件下(即溶解在

在室温下)。

现在写在

科学的进步

卢森堡大学(University of Luxembourg)物理与材料科学系(Department of Physics and Materials Science)的亚历山大·特卡钦科(Alexandre Tkatchenko)教授和博士研究员马丁·斯托尔(Martin Stohr)首次使用完全量子力学处理方法研究了蛋白质在水中的折叠过程。蛋白质折叠是氨基酸链在氨基酸与周围水的相互作用下,获得其固有的生物功能结构的物理过程。本研究的一个重要的新发现是

蛋白质

周围的水必须用量子力学的波状行为来描述,这也是量子力学的关键

蛋白质折叠

的过程。

该研究的第一作者马丁?斯托尔表示:“生物分子系统中量子波行为的持续存在,为解释生物学中的一些基本过程提供了一种新的范式。”正确的生物学过程的微观理解是在现代医学中明确针对细胞功能和功能障碍的关键。

该研究的通讯作者Alexandre Tkatchenko教授解释说:“展望未来,我们预计量子相互作用将在从蛋白质组装到酶的功能等生物分子机制中发挥重要作用。”

作为各种国家和国际合作的一部分,这项研究的结果已经激发了对量子效应如何塑造各种生物现象的进一步全面研究。

更多信息:

科学的进步

DOI: 10.1126 / sciadv.aax0024

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