客製化系統
蛋白質通常被認為是捲曲的絲帶和扭曲的繩子的級聯,它們既揭示又隱藏了構成這些極其複雜分子的原子的混亂。
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簡·理查森從未認為自己是藝術家。
理查森是杜克大學的生物化學教授,他研究蛋白質,即支撐所有生命運作的生物分子。 (與她消耗一個實驗室)已經確定了該領域前20個已知蛋白質結構中的兩個。複雜分子的描述並不統一,就希望每個人都發明了自己的解釋方式。
因此理查森接受了設計一種新型科學插圖的挑戰——專門針對蛋白質。上過的一堂課。
然後她拿起鉛筆開始畫草圖。 廣達這是「大量的繪畫和塗料,繪畫和塗料,繪畫和塗料。」經過一年的反複試驗,她最終選擇了優雅的紙張和環形絲帶來代表原子結構。 蛋白質化學進展 1981年,被稱為帶狀圖。
理查森的繪畫風格很快就被採用。
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「帶狀圖的表示非常寶貴,」荷蘭癌症研究所和烏得勒支大學的結構生物學家阿納斯塔西斯·佩拉基斯(Anastasis Perrakis)說。和分類蛋白質結構,並激發了科學家和非科學家的想像。 [proteins] 並看到其複雜性,但又不會讓人不知所措,」理查森說。
現在,帶狀圖是科學文章、教科書和雜誌中的方向在蛋白質方面、康復和改善的獨特組合而聞名。科學學院Philip Bourne 說。
這些圖表非常成功,很難想像我們的細胞實際上沒有充滿彩色絲帶和寬箭頭。
客製化系統 蛋白質的面貌
一天又一天,我們的細胞都在努力研究多種不同的蛋白質。組成的,每一個每個都有一個或多個由幾個原子組成的側鏈,「就像棒棒糖一樣從它上面脫落」。 ,它決定蛋白質可以結合哪些其他分子,從而決定其在細胞中的功能。
一旦結構生物學家完成了過去長達數年的蛋白質3D結構重建過程,他們就面臨一個新問題:如何將結構傳遞給其他科學家。納米量級,並且可以包含事實上萬個原子。
理查森的創新是一種可重複的方法來表示蛋白質激活主鏈的折疊,而不是瀑布特定原子排列的細節中。 她依賴蛋白質傾向折疊成兩種能量上有利的形狀:稱為α螺旋的捲曲又稱為β鏈的薄片形狀,它們可以排列成所謂的β片層。
佩拉基斯說,還有其他折疊結構,“人們為它們想出了很多名字”。 “但歸根結底,重要的是螺旋和片層。”
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在她的雕塑生涯中,理查森想產生簡單的方法來說明這些基本形狀。說:“這使我們能夠沿著鏈條觀察這些折疊,並在三個維度上將它們可視化。”
理查森的繪畫作品將美麗與科學的準確性融為一體,並很快受到生物學家的歡迎。信給簡說,「你願意畫一張我的結構圖嗎?」…顯然沒有其他人可以畫出如此美麗的圖表。
但理查森不能把所有的時間都花在不同的蛋白質上。 因此生物學家轉向電腦尋求藝術幫助。 。
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理查森很高興她現在已經重視許多現在解碼的蛋白質結構。
客製化系統 超越絲帶
理查森的帶狀圖已經變得如此普遍,很難想像蛋白質會有其他的樣子。
「蛋白質與絲帶完全不同,」他說。時實際上無法看到這些結構。
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“我喜歡將它們視為柔軟的矽膠模型,”佩拉基斯說。
當然,作為簡化限制,帶狀圖也有其限制。 它們無法一些結構元素,例如其他分子可能結合的隧道或口袋,這些資訊對於理解轉運蛋白如何運作和設計針對它們的藥物關鍵。良好地表達增加的蛋白質或多種蛋白質複合物的結構。
「它為你提供了形狀隱藏的三維視圖,但它也提供了許多與我們相似的蛋白質的真實特徵,」伯恩說。將這就是「蛋白質帶狀圖的詛咒」。
另一種流行的表示方法是空間填充模型,它顯示了原子激發了多少空間,看起來原來是真正的蛋白質。 「這取決於你想展示什麼,」佩拉基斯說。
「這是提取蛋白質的自由之一……它也非常可怕,」她說。我在1980 年覺得它們是一樣的。
她補充說,她的圖表是一種很好的檢視方式。
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