2016年12月31日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，利用强大的新工具，来自日本、法国、瑞典、瑞士、韩国和德国的研究人员展示了作为一种质子泵，细菌视紫红质（bacteriorhodopsin）如何利用光线让质子跨过细胞膜，从而产生能够被用来驱动细胞活动的电荷差异。相关研究结果发表在2016年12月23日那期Science期刊上，论文标题为“A three-dimensional movie of structural changes in bacteriorhodopsin”。
为此，研究人员寻求SACLA---一种强大的X射线激光，产生的射线要比常规的同步辐射装置发出的光线明亮1百万倍---的帮助。这些X射线能够被用来确定蛋白和其他分子的结构。然而，鉴于这种射线如此之强，它快速地让样品蒸发，因此在它破坏分子的结构之前获得它们的三维图像是比较重要的，即“在破坏前进行衍射（diffraction before destruction）”。
在当前的这项研究中，研究人员采用了一种被称作时间分辨串行飞秒晶体学（time-resolved serial femtosecond crystallography）的技术：他们基于一种泵浦-探测方法（pump-probe method），在细菌视紫红质被光线照射后，在多个时间点上获得上千张细菌视紫红质的结构图片。当将这些图片结合在一起时，他们能够揭示出这种细胞膜蛋白如何能够逆着电荷梯度将质子转运到细胞外面带更多正电荷的环境中，从而像电池那样产生能够被用来驱动化学反应的电荷差异。
