生物化学与分析生物化学

抽象的

微管蛋白构象与麻醉相互作用 - 一项实验研究

Pushpa Sahni、Bhanupriya、Shreya 和 Jaya

神经科学和哲学目前致力于发现意识的密码，或者更确切地说，物质大脑如何产生物质意义上的意识。一些科学家认为意识与物理大脑和身体不同，因为即使大脑不工作，意识仍然存在。但从科学的角度来看，意识是大脑的功能。由于大脑是一个物质实体，意识是科学研究的对象。人脑是一个复杂的组织块，具有非凡的能力。微管是神经递质作用的共同目标，在学习和记忆中发挥着重要作用。记忆和意识是相互关联的，因此，微管可能是这两个现象之间的联系。微管是蛋白质微管蛋白的圆柱形六角形晶格聚合物，占大脑总蛋白质的 15%。微管调节突触，并被认为通过微管蛋白的交互位状状态来处理信息。微管是非常动态的聚合物，其组装和拆卸取决于其异二聚体微管蛋白亚基是处于直线还是弯曲构象。弯曲是由单体界面处的弯曲引入的。这是因为 GTP 水解会促进原丝弯曲。然而，虽然 GDP 结合的原丝仍然作为微管或 2-D 片结合在一起，但相邻亚基之间的接触限制它们保持直线形式。由此产生的张力被认为可以储存在解聚过程中释放的构象能量。此外，麻醉剂阻止意识的机制在很大程度上仍然未知，因为大脑生理学产生意识的机制尚未得到解释。微管蛋白还有其他较小的非极性区域，其中包含富含 π 电子的吲哚环，这些环之间的距离仅约为 2 纳米。彭罗斯-哈梅罗夫协同客观还原 (Orch-OR) 理论提出，这些电子足够接近，可以发生量子纠缠。他们假设量子叠加态在微管蛋白中发展，保持连贯性并招募更多叠加的微管蛋白，直到达到与量子引力相关的质量-时间-能量阈值，称为“冰”时刻。本文描述了微管蛋白在麻醉剂存在下的构象。