Как направлена: Как направлена сила тяжести?

Помогите определить, как направлена сила. Вопрос 4 § 18 Физика 9 класс Перышкин – Рамблер/класс

Помогите определить, как направлена сила. Вопрос 4 § 18 Физика 9 класс Перышкин – Рамблер/класс

Интересные вопросы

Школа

Подскажите, как бороться с грубым отношением одноклассников к моему ребенку?

Новости

Поделитесь, сколько вы потратили на подготовку ребенка к учебному году?

Школа

Объясните, это правда, что родители теперь будут информироваться о снижении успеваемости в школе?

Школа

Когда в 2018 году намечено проведение основного периода ЕГЭ?

Новости

Будет ли как-то улучшаться система проверки и организации итоговых сочинений?

Вузы

Подскажите, почему закрыли прием в Московский институт телевидения и радиовещания «Останкино»?

Как направлена сила, под действием которой тело движется по окружности с постоянной по модулю скоростью?
 

ответы

Сила направлена от тела по радиусу окружности, к центру этой окружности и равна: 
 

ваш ответ

Можно ввести 4000 cимволов

отправить

дежурный

Нажимая кнопку «отправить», вы принимаете условия  пользовательского соглашения

похожие темы

Экскурсии

Мякишев Г. Я.

Досуг

Химия

похожие вопросы 5

ГДЗ Тема 21 Физика 7-9 класс А.В.Перышкин Задание №475 В обоих случаях поплавок плавает. В какую жидкость он погружается глубже?

Привет. Выручайте с ответом по физике…
Поплавок со свинцовым грузилом внизу опускают
сначала в воду, потом в масло. В обоих (Подробнее…)

ГДЗФизикаПерышкин А.В.Школа7 класс

ГДЗ Тема 21 Физика 7-9 класс А.В.Перышкин Задание №476 Изобразите силы, действующие на тело.

Привет всем! Нужен ваш совет, как отвечать…
Изобразите силы, действующие на тело, когда оно плавает на поверхности жидкости. (Подробнее…)

ГДЗФизикаПерышкин А.В.Школа7 класс

Васильевых. 50 вариантов ответов по русскому языку. Вариант 31 ч.2 Задание 13 ОГЭ Русский язык 9 класс Однородное подчинение придаточных

     Среди предложений    21-29:  

      (21) И Митрофанов услышал в этом смехе и прощение себе, и даже какое-то (Подробнее…)

ГДЗРусский языкОГЭ9 классВасильевых И.П.

16. Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых). .. Цыбулько И. П. Русский язык ЕГЭ-2017 ГДЗ. Вариант 13.

16.
Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых)
в предложении должна(-ы) стоять запятая(-ые). (Подробнее…)

ГДЗЕГЭРусский языкЦыбулько И.П.

ЕГЭ-2017 Цыбулько И. П. Русский язык ГДЗ. Вариант 13. 18. Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых)…

18.
Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых)
в предложении должна(-ы) стоять запятая(-ые). (Подробнее…)

ГДЗЕГЭРусский языкЦыбулько И.П.

Что такое сила трения, виды силы трения; силы трения покоя и скольжения, законы и модуль силы трения

Определение силы трения

Когда мы говорим «абсолютно гладкая поверхность» — это значит, что между ней и телом нет трения. Такая ситуация в реальной жизни практически невозможна. Избавиться от трения полностью невероятно трудно.

Чаще при слове «трение» нам приходит в голову его «тёмная» сторона —  из-за трения скрипят и  прекращают качаться качели, изнашиваются детали машин. Но представьте, что вы стоите на идеально гладкой поверхности, и вам надо идти или бежать. Вот тут трение бы, несомненно, пригодилось. Без него вы не сможете сделать ни шагу, ведь между ботинком и поверхностью нет сцепления, и вам не от чего оттолкнуться, чтобы двигаться вперёд.

Трение — это взаимодействие, которое возникает в плоскости контакта поверхностей соприкасающихся тел.
Сила трения — это величина, которая характеризует это взаимодействие по величине и направлению. 

Основная особенность: сила трения приложена к обоим телам, поверхности которых соприкасаются, и направлена в сторону, противоположную мгновенной скорости движения тел друг относительно друга. Поэтому тела, свободно скользящие по какой-либо горизонтальной поверхности, в конце концов остановятся. Чтобы тело двигалось по горизонтальной поверхности без торможения, к нему надо прикладывать усилие, противоположное и хотя бы равное силе трения. В этом заключается суть силы трения.  

Откуда берётся трение

Трение возникает по двум причинам:

1. Все тела имеют шероховатости. Даже у очень хорошо отшлифованных металлов в электронный микроскоп видны неровности. Абсолютно гладкие поверхности бывают только в идеальном мире задач, в которых трением можно пренебречь. Именно упругие и неупругие деформации неровностей при контакте трущихся поверхностей формируют силу трения. 
2. Между атомами и молекулами поверхностей тел действуют электромагнитные силы притяжения и отталкивания. Таким образом, сила трения имеет электромагнитную природу.
   

Виды силы трения

В зависимости от вида трущихся поверхностей, различают сухое и вязкое трение. В свою очередь, оба подразделяются на другие виды силы трения.

1. Сухое трение возникает в области контакта поверхностей твёрдых тел в отсутствие жидкой или газообразной прослойки. Этот вид трения может возникать даже в состоянии покоя или в результате перекатывания одного тела по другому, поэтому здесь выделяют три вида силы трения:
   

• трение скольжения,
• трение покоя,
• трение качения.   

2. Вязкое трение возникает при движении твёрдого тела в жидкости или газе. Оно препятствует движению лодки, которая скользит по реке, или воздействует на летящий самолёт со стороны воздуха. Интересная особенность вязкого трения в том, что отсутствует трение покоя. Попробуйте сдвинуть пальцем лежащий на земле деревянный брус и проделайте тот же эксперимент, опустив брус на воду. Чтобы сдвинуть брус с места в воде, будет достаточно сколь угодно малой силы. Однако по мере роста скорости силы вязкого трения сильно увеличиваются.
   

Сила трения покоя 

Рассмотрим силу трения покоя подробнее.

Обычная ситуация: на кухне имеется холодильник,  его нужно переставить на другое место.

Когда никто не пытается двигать холодильник, стоящий на горизонтальном полу, трения между ним и полом нет. Но как только его начинают толкать, коварная сила трения покоя тут же возникает и полностью компенсирует усилие. Причина её возникновения — те самые неровности соприкасающихся поверхностей, которые деформируясь, препятствуют движению холодильника. Поднатужились, увеличили силу,  приложенную к холодильнику, но он не поддался и остался на месте. Это означает, что сила трения покоя возрастает вместе с увеличением внешнего воздействия, оставаясь равной по модулю приложенной силе, ведь увеличиваются деформации неровностей.

Пока силы равны,  холодильник остаётся на месте:

Сила трения, которая действует между поверхностями покоящихся тел и препятствует возникновению движения, называется силой трения покоя

Сила трения скольжения

Что же делать с холодильником и можно ли победить силу трения покоя? Не будет же она расти до бесконечности? 

Зовём на помощь друга, и вдвоём уже удаётся передвинуть холодильник. Получается, чтобы тело двигалось, нужно приложить силу, большую, чем самая большая сила трения покоя: 

Теперь на движущийся холодильник действует сила трения скольжения. Она возникает при относительном движении контактирующих твёрдых тел.

Итак, сила трения покоя может меняться от нуля до некоторого максимального значения — Fтр. пок. макс  И если приложенная сила больше,  чем Fтр. пок. макс, то у холодильника появляется шанс сдвинуться с места.

Теперь, после начала движения, можно прекратить наращивать усилие и ещё  одного друга можно не звать. Чтобы холодильник продолжал двигаться равномерно, достаточно прикладывать силу, равную силе трения скольжения: 

Как рассчитать и измерить силу трения

Чтобы понять, как измеряется сила трения, нужно понять, какие факторы влияют на величину силы трения. Почему так трудно двигать холодильник?

Самое очевидное — его масса играет первостепенную роль. Можно вытащить из него все продукты и тем самым уменьшить его массу, и, следовательно, силу давления холодильника на опору (пол). Пустой холодильник сдвинуть с места гораздо легче!
Следовательно, чем меньше сила нормального давления тела на поверхность опоры, тем меньше и сила трения. Опора действует на тело с точно такой же силой, что и тело на опору, только направленной в противоположную сторону. 

Сила реакции опоры обозначается N. Можно сделать вывод

Второй фактор, влияющий на величину силы трения, — материал и степень обработки соприкасающихся поверхностей. Так, двигать холодильник по бетонному полу гораздо тяжелее, чем по ламинату. Зависимость силы трения от рода и качества обработки материала обеих соприкасающихся поверхностей выражают через коэффициент трения.  

<<Форма демодоступа>>

Коэффициент трения обозначается буквой μ (греческая буква «мю»). Коэффициент определяется отношением силы трения к силе нормального давления. 

Он чаще всего попадает в интервал  от нуля до единицы, не имеет размерности и определяется экспериментально.

Можно предположить, что сила трения зависит также от площади соприкасающихся поверхностей. Однако, положив холодильник набок, мы не облегчим себе задачу.

Ещё Леонардо да Винчи экспериментально доказал, что сила трения не зависит от площади соприкасающихся поверхностей при прочих равных условиях.  

Сила трения скольжения, возникающая при контакте твёрдого тела с поверхностью другого твёрдого тела прямо пропорциональна силе нормального давления и не зависит от площади контакта. 

Этот факт отражён в законе Амонтона-Кулона, который можно записать формулой:

где  μ — коэффициент трения, N — сила нормальной реакции опоры.

Для тела, движущегося по горизонтальной поверхности, сила реакции опоры по модулю равна весу тела: 

Сила трения качения

Ещё древние строители заметили, что если тяжёлый предмет водрузить на колёсики, то сдвинуть с места и затем  катить его будет гораздо легче, чем тянуть волоком. Вот бы пригодилась эта древняя мудрость, когда мы тянули холодильник!  Однако всё равно нужно толкать или тянуть тело, чтобы оно не остановилось. Значит, на него действует сила трения качения. Это сила сопротивления движению при перекатывании одного тела по поверхности другого.

Причина трения качения — деформация катка и опорной поверхности. Сила трения качения может быть в сотни раз меньше силы трения скольжения при той же силе давления на поверхность. Примерами уменьшения силы трения за счёт подмены трения скольжения на трение качения служат такие приспособления, как подшипники, колёсики у чемоданов и сумок, ролики на прокатных станах.

Направление силы трения

Сила трения скольжения всегда направлена противоположно скорости относительного движения соприкасающихся тел. Важно помнить, что на каждое из соприкасающихся тел действует своя сила трения.

Бывают ситуации, когда сила трения не препятствует движению, а совсем наоборот.

Представьте, что на ленте транспортёра лежит чемодан. Лента трогается с места, и чемодан движется вместе с ней. Сила трения между лентой и чемоданом оказалась достаточной, чтобы преодолеть инерцию чемодана, и эти тела движутся как одно целое. На чемодан действует сила трения покоя, возникающая при взаимодействии соприкасающихся поверхностей, которая направлена по ходу движения ленты транспортёра.

 Если бы лента была абсолютно гладкой, то чемодан начал бы скользить по ней, стремясь сохранить своё состояние покоя. Напомним, что это явление называется инерцией.

Сила трения покоя, помогающая нам ходить и бегать, также направлена не против движения, а вперёд по ходу перемещения. При повороте же автомобиля  сила трения покоя и вовсе направлена к  центру окружности. 

Для того чтобы понять, как направлена сила трения покоя, нужно предположить, в каком направлении стало бы двигаться тело, будь поверхность идеально гладкой. Сила трения покоя в этом случае будет направлена как раз в противоположную сторону. Пример, лестница у стены.

Подведём итоги

1. Сила трения покоя меняется от нуля до максимального значения 0 < Fтр.покоя < Fтр.пок.макс  в зависимости от внешнего воздействия.
2. Максимальная сила трения покоя почти равна силе трения скольжения, лишь немного её превышая. Можно приближенно считать, что Fтр. = Fтр.пок.макс 
3. Силу трения скольжения можно рассчитать по формуле Fтр. = μ ⋅ N,  где  μ — коэффициент трения, N — сила нормальной реакции опоры.
4. При равномерном прямолинейном скольжении по горизонтальной поверхности сила тяги равна силе трения скольжения Fтр. = Fтяги.
5. Коэффициент трения μ зависит от рода и степени обработки  поверхностей 0 < μ < 1 . 
6. При одинаковых силе нормального давления и коэффициенте трения сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения.
   

Учите физику вместе с домашней онлайн-школой «Фоксфорда»! По промокоду PHYSICS72021 вы получите

бесплатный доступ к курсу физики 7 класса, в котором изучается закон силы трения. 

Задачи на силу трения

Проверьте, насколько хорошо вы разобрались в теме «Сила трения», — решите несколько задач. Решение — приведено ниже. Но чур не смотреть, пока не попробуете разобраться сами.

1. Однажды в день открытия железной дороги произошёл конфуз: угодливый чиновник, желая выслужиться перед Николаем I, приказал выкрасить рельсы белой масляной краской. Какая возникла проблема и как её удалось решить с помощью сажи?
2. В один зимний день бабушка Нюра катала внука Алексея по заснеженной горизонтальной дороге. Чему равен коэффициент трения полозьев о снег, если сила трения, действующая на санки, равна 250 Н, а их масса вместе с Алексеем составляет 50 кг?
3. На брусок массой m = 5 кг, находящийся на горизонтальной шероховатой поверхности μ = 0,7, начинает действовать сила F = 25 Н, направленная вдоль плоскости. Чему при этом равна сила трения, действующая на брусок?

Решения

1. Масляная краска снизила коэффициент трения между колёсами и рельсами, что привело к пробуксовке, поезд не смог двигаться вперёд. Посыпав рельсы сажей, удалось решить проблему, так как коэффициент трения увеличился, и колёса перестали буксовать.
2. Санки находятся в движении, следовательно, на них будет действовать сила трения скольжения, численно равная Fтр. = μ ⋅ N, где N — сила реакции опоры, которая, при условии горизонтальной поверхности, равняется весу санок с мальчиком: N = m ⋅ g.  Получаем формулу Fтр. = μ ⋅ m ⋅ g  , откуда выразим искомую величину 

Ответ задачи зависит от того, сдвинется ли брусок под действием внешнего воздействия. Поэтому вначале узнаем значение силы, которую нужно приложить к бруску для скольжения. Это будет максимально возможная сила трения покоя, определяющаяся по формуле Fтр. = μ ⋅ N , где N = m ⋅ g (при условии горизонтальной поверхности). Подставляя значения, получаем, что Fтр. = 35 Н. Данное значение больше прикладываемой силы, следовательно брусок не сдвинется с места. Тогда сила трения покоя будет равна внешней силе: Fтр. = F = 25 H .

Как направленная эволюция изменяет энергетический ландшафт фермента для усиления катализа

. 2020 18 декабря; 370(6523):1442-1446.

doi: 10.1126/science.abd3623. Epub 2020 19 ноября.

Рене Оттен  ^{# 1} , Рикардо А. П. Падуа  ^{# 1} , H Адриан Бунзел  ^{# 2} , Ви Нгуен ¹ , Варинтра Питсавонг ¹ , Маккензи Паттерсон ¹ , Шуо Суй ³ , Сара Л. Перри ³ , Айна Э. Коэн ⁴ , Дональд Хилверт ⁵ , Дороти Керн ⁶

Принадлежности

• ¹ Медицинский институт Говарда Хьюза и кафедра биохимии, Университет Брандейса, Уолтем, Массачусетс 02454, США.
• ² Лаборатория органической химии, ETH Zürich, 8093 Zürich, Швейцария.
• ³ Факультет химического машиностроения, Институт прикладных наук о жизни, Массачусетский университет, Амхерст, Массачусетс 01003, США.
• ⁴ Стэнфордский источник синхротронного излучения, Менло-Парк, Калифорния 94025, США.
• ⁵ Лаборатория органической химии, ETH Zürich, 8093 Zürich, Швейцария. [email protected] [email protected].
• ⁶ Медицинский институт Говарда Хьюза и кафедра биохимии Университета Брандейса, Уолтем, Массачусетс 02454, США. [email protected] [email protected].

^# Внесли поровну.

• PMID: 33214289
• PMCID: PMC9616100
• DOI: 10.1126/наука.abd3623

Бесплатная статья ЧВК

Рене Оттен и др. Наука. 2020 .

Бесплатная статья ЧВК

. 2020 18 декабря; 370(6523):1442-1446.

doi: 10.1126/science.abd3623. Epub 2020 19 ноября.

Авторы

Рене Оттен  ^{# 1} , Рикардо А. П. Падуа  ^{# 1} , H Адриан Бунзел  ^{# 2} , Ви Нгуен ¹ , Варинтра Питсавонг ¹ , Маккензи Паттерсон

1 , Шуо Суй ³ , Сара Л. Перри ³ , Айна Э Коэн ⁴ , Дональд Хилверт ⁵ , Дороти Керн ⁶

Принадлежности

• ¹ Медицинский институт Говарда Хьюза и кафедра биохимии, Университет Брандейса, Уолтем, Массачусетс 02454, США.
• ² Лаборатория органической химии, ETH Zürich, 8093 Zürich, Швейцария.
• ³ Факультет химического машиностроения, Институт прикладных наук о жизни, Массачусетский университет, Амхерст, Массачусетс 01003, США.
• ⁴ Стэнфордский источник синхротронного излучения, Менло-Парк, Калифорния 94025, США.
• ⁵ Лаборатория органической химии, ETH Zürich, 8093 Zürich, Швейцария. [email protected] [email protected].
• ⁶ Медицинский институт Говарда Хьюза и кафедра биохимии Университета Брандейса, Уолтем, Массачусетс 02454, США. [email protected] [email protected].

^# Внесли поровну.

• PMID: 33214289
• PMCID: PMC9616100
• DOI: 10. 1126/наука.abd3623

Абстрактный

Появление биокатализаторов, разработанных с помощью вычислений и оптимизированных в ходе лабораторной эволюции, дает возможность исследовать молекулярные стратегии усиления каталитической функции. Применяя набор методов ядерного магнитного резонанса, кристаллографии и остановленного потока к ферменту, предназначенному для элементарной реакции переноса протона, мы показываем, как направленная эволюция постепенно изменила конформационный ансамбль белкового каркаса, заполнив узкий, высокоактивный конформационный ансамбль и ускорить это преобразование почти на девять порядков. Мутации, полученные во время оптимизации, привели к глобальным конформационным изменениям, включая высокоэнергетические перестройки основной цепи, которые совместно организовали каталитическую основу и оксианион-стабилизатор, тем самым улучшив стабилизацию переходного состояния.

Разработку белковых катализаторов для многих химических превращений можно облегчить путем явного отбора конформационных подсостояний во время проектирования и специальной стабилизации продуктивных подсостояний по всем непродуктивным конформациям.

Copyright © 2020 Авторы, некоторые права защищены; эксклюзивный лицензиат Американской ассоциации содействия развитию науки. Претензий к оригинальным работам правительства США нет.

Цифры

Рис. 1. Инактивация вариантов элиминазы Кемпа…

Рис. 1. Инактивация вариантов элиминазы Кемпа происходит из-за выборки альтернативной, свернутой…

Рис. 1. Инактивация вариантов элиминазы Кемпа происходит за счет выборки альтернативной складчатой ​​конформации.

(A) Реакция элиминирования Кемпа (8) со структурой аналога переходного состояния, показанной справа. (B) Эксперименты ЯМР в зависимости от температуры и pH для свободного HG3.17 демонстрируют дублирование пиков для многих остатков (рис. S2A), как показано здесь для Gly263. Кросс-пик второстепенных, неактивных (I) видов увеличивается с температурой и/или рН, что свидетельствует о медленном процессе взаимопревращения между двумя складчатыми конформациями. (C) Направленная эволюция значительно повысила каталитическую эффективность ( k _cat / K _M ) от HG3 до HG3.17 (3), но для эволюционировавших ферментов наблюдается явная температурно-зависимая инактивация. (D) Измерения стабильности белка с использованием анализа теплового сдвига показывают, что инактивация выше ~25 °C не связана с глобальным развертыванием, но меньший переход при более низких температурах предполагает наличие другого состояния.

Рис. 2. Характеристика неактивного/активного взаимного преобразования…

Рис. 2. Характеристика взаимного превращения неактивных/активных вариантов элиминазы Кемпа.

(А) Активный и неактивный…

Рис. 2. Характеристика взаимопревращения неактивных/активных вариантов элиминазы Кемпа.

(А) Активные и неактивные конформации наблюдаются для всех вариантов HG3, что подтверждается перекрестными пиками ЯМР Gly229 при pH 7. При 25 °C неактивная популяция мала для HG3.17, но значительна для HG3 и HG3.7, а неактивная видов увеличивается с температурой. (B-D) Определение кинетики взаимного превращения при 25 °C с помощью ЯМР в реальном времени с использованием скачка pH белков, уравновешенных при pH от 10,0 до 7,0. (B) Эксперимент со скачком pH для HG3.7 с последующими 2D-спектрами HSQC подтверждает, что взаимное превращение из неактивной (при высоком pH) в активную (при более низком pH) конформации действительно происходит, но качество данных недостаточно для извлечь надежные константы скорости. (C, D) 90–190 Измерения были повторены с использованием экспериментов 1D протонного ЯМР, и показаны зависящие от времени изменения выбранных площадей пиков 90–189 (C). Наблюдаемые константы скорости ( k _obs ) в (C), в сочетании с популяциями из ЯМР (A) дали константу скорости активации ( k _ina→act ; Д).

Рис. 3. Рентгеновские данные показывают обширные структурные…

Рис. 3. Рентгеновские данные показывают обширные структурные изменения между активной и неактивной конформациями…

Рис. 3. Рентгеновские данные показывают обширные структурные изменения между активной и неактивной конформациями элиминаз Кемпа.

(A-E) Кристаллические структуры в отсутствие TSA показывают две конформации остатков вблизи активного центра HG3 (A) и HG3. 7 (B) , но не HG3.17 (C) . Активное состояние (светлые цвета) способствует благоприятному взаимодействию с смоделированным TSA (прозрачный серый цвет; A-C ), тогда как неактивное состояние (темные цвета) представляет собой некомпетентную к связыванию конформацию, поскольку карбонильная группа Leu236 будет конфликтовать с TSA . (Г) . (E) Активная конформация свободного HG3.7 почти совмещается с его TSA-связанной формой. (F) Неактивная конформация основной цепи является единственной, наблюдаемой в каркасе ксиланазы (красный, PDB 1gor (14)). (G) Рентгеновская структура неактивной конформации HG3.17, полученная путем связывания кальция (зеленый цвет) на участке, подверженном воздействию поверхности. Остатки с удвоением пика ЯМР (рис. 1B) показаны синим цветом, неназначенные остатки — серым, а пролины — черным. (H) Наложение активной (желтый) и неактивной, связанной с кальцием (оранжевый) конформации HG3.17 показывает распространение изменений скелета от сайта связывания кальция до активного сайта с моделированным TSA. (I) Карту mFo-DFc-польдера (зеленая сетка, контур 3σ) для кристаллографических данных, записанных при 70 °C для свободного HG3.17, можно объяснить только путем моделирования как активного (желтый), так и неактивного (оранжевый) конформации (см. также рис. S7H).

Рис. 4.. Аналоговая привязка переходного состояния как…

Рис. 4.. Связывание аналога переходного состояния как показатель для исследования барьера химической активации над…

Рис. 4. Связывание аналога переходного состояния как показатель для исследования барьера химической активации в ходе эволюции.

(A) Механизм и микроскопические константы равновесия (указаны как константы диссоциации) связывания TSA с вариантами HG3. (B) Кинетические параметры, полученные путем численного сопоставления кривых прогресса преобразования субстрата при 25 °C с расширенной моделью Михаэлиса-Ментен (рис. S14A). (C) Увеличение ( K _S / k _кошка ) · k _{не кошка} в течение эволюционных раундов замечательно коррелирует с изменением в K ₂ , как и ожидалось из теории переходного состояния. (D) Уточнение ансамбля (см. также рис. S16-S17) криогенных рентгеновских структур вариантов HG3, связанных с TSA, выявило обширную конформационную выборку для HG3 и HG3 K50Q, тогда как в эволюционировавших ферментах ориентация боковых цепей становится более упорядоченной, к оптимальному расположению каталитической основы Asp127 и стабилизатора оксианионов Gln50 (см. также рис. S15-S16). Видимый порядок остатков Lys50, Trp87, Ser89, и Gln90 в HG3 объясняется контактами кристаллов в этой области (рис. S16D), которые специфичны для HG3. Таким образом, HG3 K50Q лучше подходит для сравнения ансамблей, поскольку он образует такие же кристаллические контакты, как HG3.7 и HG3.17. (Е) Значения k _cat для всех вариантов элиминазы Kemp (рис. S18) подчеркивают значительное усиление в k _cat заменами K50Q/M84C.

См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC

Похожие статьи

• Молекулярно-динамические исследования структуры активного центра в сконструированных и полученных ферментах.

  Осуна С., Хименес-Осес Г., Ной Э.Л., Хоук К.Н. Осуна С. и др. Acc Chem Res. 2015 21 апреля; 48 (4): 1080-9. doi: 10.1021/ar500452q. Epub 2015 4 марта. Acc Chem Res. 2015. PMID: 25738880

• Эволюция множественных конфигураций активного центра в сконструированном ферменте.

  Хонг Н.С., Петрович Д., Ли Р., Гринова Г., Пург М., Сондерс Дж., Бауэр П., Карр П.Д., Лин С.И., Маббитт П.Д., Чжан В., Алтамор Т., Истон К., Кут М.Л., Камерлин С.К.Л., Джексон СиДжей. Хонг Н. С. и др. Нац коммун. 2018 Сентябрь 25; 9 (1): 3900. doi: 10.1038/s41467-018-06305-y. Нац коммун. 2018. PMID: 30254369 Бесплатная статья ЧВК.

• Дизайн ферментов на основе ансамбля может резюмировать эффекты направленной в лаборатории эволюции in silico.

  Брум А., Ракотохаризоа Р.В., Томпсон М.С., Зарифи Н., Нгуен Э., Мухаметжанов Н., Лю Л., Фрейзер Дж.С., Чика Р.А. Брум А и др. Нац коммун. 2020 23 сентября; 11 (1): 4808. doi: 10.1038/s41467-020-18619-x. Нац коммун. 2020. PMID: 32968058 Бесплатная статья ЧВК.

• Белковые конформационные популяции и функционально релевантные субсостояния.

  Раманатан А., Савол А., Бургер В., Ченнубхотла К.С., Агарвал П.К. Раманатан А. и др. Acc Chem Res. 2014 21 января; 47 (1): 149-56. doi: 10.1021/ar400084s. Epub 2013 29 августа. Acc Chem Res. 2014. PMID: 23988159 Обзор.

• Роль конформационной динамики в эволюции новой функции фермента.

  Мария-Солано М.А., Серрано-Эрвас Э., Ромеро-Ривера А., Иглесиас-Фернандес Х., Осуна С. Мария-Солано М.А. и соавт. Химическая коммуна (Кэмб). 2018 19 июня; 54 (50): 6622-6634. дои: 10.1039/c8cc02426j. Химическая коммуна (Кэмб). 2018. PMID: 29780987 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Кристаллография при комнатной температуре выявляет измененное связывание низкомолекулярных фрагментов с PTP1B.

  Скайст Мельман Т., Бил Дж. Т., Азим С. М., Нельсон Э. Р., Хоссейн С., Даннетт Л., Патерсон Н. Г. , Дуангамат А., Тэлон Р., Акфорд Д., Оринс Х., фон Делфт Ф., Киди Д. А. Скайст Мельман Т. и др. Элиф. 2023 7 марта; 12:e84632. doi: 10.7554/eLife.84632. Элиф. 2023. PMID: 36881464 Бесплатная статья ЧВК.

• Прямое создание конформационных ансамблей белков с помощью машинного обучения.

  Янсон Г., Вальдес-Гарсия Г., Хео Л., Фейг М. Янсон Г. и др. Нац коммун. 2023 11 февраля; 14 (1): 774. doi: 10.1038/s41467-023-36443-x. Нац коммун. 2023. PMID: 36774359 Бесплатная статья ЧВК.

• Дистальные мутации формируют сайты связывания субстрата во время эволюции металлооксидазы в лакказу.

  Бриссос В., Борхес П.Т., Нуньес-Франко Р., Лукас М.Ф., Фразао К., Монца Э., Масграу Л., Кордейро Т.Н., Мартинс Л.О. Бриссос В. и др. Катал. 2022 6 мая; 12(9)):5022-5035. doi: 10.1021/acscatal.2c00336. Epub 2022 13 апр. Катал. 2022. PMID: 36567772 Бесплатная статья ЧВК.

• Аллостерическое спасение каталитически нарушенных вариантов АТФ-фосфорибозилтрансферазы связывает динамику белка с электростатической преорганизацией активного центра.

  Фишер Г., Корбелла М., Алфи М.С., Николсон Дж., Рид Б.Дж., Камерлин С.Л., да Силва Р.Г. Фишер Г. и др. Нац коммун. 2022 9 декабря;13(1):7607. doi: 10.1038/s41467-022-34960-9. Нац коммун. 2022. PMID: 36494361 Бесплатная статья ЧВК.

• Обход эволюционных тупиков и переключение лимитирующей стадии человеческого иммунотерапевтического фермента.

  Блазек Дж., Карамитрос С.С., Форд К., Сомоди С., Керкез А., Мюррей К., Буркхолдер Н.Т., Маршалл Н. , Сивакумар А., Лу В.К., Тан Б., Лэмб С., Танно Ю., Сиддики М.Ю., Ашура Н., Кома С., Чжан Х.М., Макговерн К., Кумада Ю., Чжан Ю.Дж., Манфреди М., Джонсон К.А., Д’Арси С., Стоун Э., Георгиу Г. Блазек Дж. и др. Нат Катал. 2022 окт;5(10):952-967. doi: 10.1038/s41929-022-00856-6. Epub 2022 19 октября. Нат Катал. 2022. PMID: 36465553 Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Рекомендации

1. 1. Кисс Г., Селеби-Олкум Н., Моретти Р., Бейкер Д., Хоук К.Н., Вычислительный дизайн ферментов. Angew Chem Int Ed Engl 52, 5700–5725 (2013). — пабмед
2. 1. Крис Х. , Бломберг Р., Хилверт Д., Ферменты De novo с помощью компьютерного дизайна. Curr Opin Chem Biol 17, 221–228 (2013). — пабмед
3. 1. Blomberg R et al., Точность необходима для эффективного катализа в эволюционировавшей элиминазе Кемпа. Природа 503, 418–421 (2013). — пабмед
4. 1. Херсонский О. и др., Преодоление пробелов в методологиях проектирования путем эволюционной оптимизации стабильности и эффективности разработанной элиминазы Кемпа KE59. Proc Natl Acad Sci U S A 109, 10358–10363 (2012). — ЧВК — пабмед
5. 1. Obexer R et al., Возникновение каталитической тетрады в процессе эволюции высокоактивной искусственной альдолазы. Nat Chem 9, 50–56 (2017). — пабмед

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

Грантовая поддержка

• HHMI/Медицинский институт Говарда Хьюза/США
• P30 GM124169/GM/NIGMS NIH HHS/США
• P41 GM103393/GM/NIGMS NIH HHS/США
• S10 OD021832/OD/NIH HHS/США

Как целевое финансирование устраняет барьеры на пути исследований | Новости

Перейти к основному содержанию

Этот веб-сайт не будет корректно работать в Internet Explorer 11, поэтому настоятельно рекомендуется установить последнюю версию браузера. Поддержка Internet Explorer 11 прекратится и будет прекращена 15 июня 2022 г. Дополнительные сведения об обновлении см. на сайте browser-update.org.

Кристиан Герц-Фаулер

Руководитель направления деятельности, Wellcome

13 октября 2022 4 минуты чтения

13 октября 2022 4 минуты чтения

Прослушать эту статью 00:00 / 00:00

Прошедшее время:00:00Общее время:00:00

Ваш браузер не поддерживает элемент audio . Вместо этого загрузите аудио.

Что общего между ферментами, поедающими пластик, противораковыми антителами и процессирующими ДНК белками малярийного паразита?

Все это недавние открытия с огромным потенциалом улучшения здоровья человека.

Все они также были обнаружены с помощью Алмазного источника света — передовой научной машины для получения изображений, в 10 000 раз более мощной, чем традиционный микроскоп.

Когда мы помогали финансировать и запускать этот объект в 2002 году, мы не знали, к каким прорывам он приведет, но мы знали, что его новаторская технология откроет безграничные возможности для исследователей во всем мире.

Независимость Wellcome дает нам уникальную возможность взглянуть на самые большие проблемы в области исследований в долгосрочной перспективе. Такие проекты, как Diamond Light Source, показывают, насколько важным может быть такой подход.

Задавайте важные вопросы 

По сути, наше целевое финансирование предназначено для того, чтобы помочь разблокировать прогресс в различных областях исследований.

Это может означать, что мы устраняем определенные препятствия, которые сдерживают поле, объединяем междисциплинарные команды для решения нерешенных вопросов или новых задач, занимаемся пропагандой политики или создаем исследовательскую среду, определяющую повестку дня.

Исследовательские исследования, ресурсы, инструменты и технологии, которые мы поддерживаем, разнообразны, но их объединяет стремление создать разнообразную и творческую среду, в которой могут процветать смелые исследования «больших вопросов».

Создавайте партнерские отношения, которые продвигают исследования 

Один из способов решения этих важных вопросов — инвестирование в ключевые партнерские отношения, соответствующие нашим приоритетам и ценностям.

От финансирования крупного учреждения, такого как Wellcome Sanger Institute, до создания революционных и передовых возможностей с такими инициативами, как UK Biobank, эти партнерства позволяют проводить исследования в таких масштабах и с такой скоростью, которая ранее была невозможна.

Наши основные партнерские отношения достигают этого, создавая благоприятную, хорошо обеспеченную ресурсами исследовательскую среду для людей, особенно тех, кто находится на ранней стадии карьеры, для развития и продвижения своих исследовательских планов.

Важно отметить, что эти среды дают исследователям гибкость, позволяющую использовать более творческие подходы и идти на больший риск. Мы считаем, что оба фактора важны для достижения значительных сдвигов в нашем понимании здоровья, жизни и благополучия.

Усовершенствованная инфраструктура для улучшения исследований 

Для большинства исследователей способность использовать современные базы данных, коллекции образцов или продольные данные о населении имеет решающее значение для продвижения их собственных программ.

Вот почему, наряду с нашими крупными партнерствами, мы также инвестируем в улучшение инфраструктуры, на которую полагаются все исследователи.

Например, мы можем поддерживать инновации в методологиях, технологиях и инфраструктуре биовизуализации или стимулировать развитие физических ресурсов или анализа данных.

Подобные инвестиции позволяют исследователям во всем мире лучше информировать свои исследовательские программы и, в конечном счете, улучшают наше понимание того, как устроена жизнь, и способствуют улучшению результатов в отношении здоровья, политики и вмешательств.

Почему целевое финансирование является для нас приоритетом?

В течение следующих десяти лет мы обязались потратить 16 миллиардов фунтов стерлингов на продвижение открытий и решение самых насущных проблем здравоохранения в мире.