意外发现：蛋白质可以导电

蛋白质是细胞的组成部分，通常被认为是惰性的。但科学家们发现了一种具有惊人功能的蛋白质：它能导电。

如果对这一发现进行适当的研究并加以利用，我们将拥有一种用于医疗目的的强大的诊断工具，能够通过微小电流识别单个蛋白质分子。

这项研究由亚利桑那州立大学的研究人员历时四年完成。他们煞费苦心地反复验证他们的研究成果，提出了不同的假设，并努力寻找所有假设的解释。最终，他们得出结论：他们确实发现了一种能够导电的蛋白质。

“如果我们的想法是真的，那将是一个巨大的惊喜，”该研究的首席研究员斯图尔特·林赛博士说。“我们的研究本质上是在数据中检验假设，并排除任何被认为不真实的假设。”

首先，Lindsay 和他的团队开发了一种小型 DNA 和氨基酸读取器，可以在电极之间分离单个分子——这项技术被称为“识别隧道”。

在单分子实验取得成功后，该团队将研究又向前推进了一步。他们想知道同样的电脉冲是否能够识别整个蛋白质。研究人员使用一种含有alphaVbeta3蛋白的胶水将两个电极连接在一起，发现该蛋白质具有高导电性。

蛋白质可以导电。

在接下来的几年里，该团队试图为这一现象找到合适的解释。他们提出了许多假设，例如“电子跳跃”——电子可以在原子间跨越很长的距离。但这些解释与实验数据并不相符。

后来，林赛偶然发现了匈牙利罗兰大学理论生物物理学家加博尔·瓦泰（Gabor Vattay）的研究成果。瓦泰提出了一个量子力学观点，认为蛋白质处于导电和绝缘之间的平衡状态。

瓦泰说，电振动可以激活蛋白质，使其变成电导体或绝缘体。这似乎与林赛和他的同事正在进行的实验相符。

“在我们的实验中，我们观察到了大量导电蛋白质的奇特行为，”林赛说。“它不是静态的，而是动态的。我们知道，蛋白质通常是绝缘体，但当它们受到振动时，它们就会发生变化。”

研究人员提出了这样的想法：蛋白质的能级分布有三条曲线。一条曲线代表金属或导电状态，一条曲线代表绝缘状态，中间的曲线是介于两种特性之间的量子态。

借助Vattay和一些超级计算机模型，研究人员能够将alphaVbeta3蛋白质整合到量子态中。在精心准备的实验中，科学家们随后制造出一种可以打开和关闭蛋白质电导性的装置。

到目前为止，科学家们对他们的研究结果持谨慎态度。他们只测试了一种蛋白质，还有许多其他具有类似特性的蛋白质尚未解释。希望未来的研究能够填补这些空白。

“我们基本上从数据中剔除了所有可疑来源，但仍然发现了大量导电蛋白。它们仍然存在，并且呈现出新的特性。这太神奇了！”林赛说道。

了解蛋白质的特性有望开辟潜在的医学应用。完整研究发表在《纳米未来》杂志上。

据Khoahoc.tv报道