韦尔康奈尔医学院的研究人员创造了一种强大的新方法，可以以每秒高达50帧的速度生成不断演变的蛋白质结构的“电影”。这一技术由资深作者西蒙·舍灵博士开发，使人们能够更好地理解生物分子随着时间的推移所经历的结构变化。在这一领域，研究人员定期捕捉静止蛋白质和其他分子的详细图像，精确到可以看到单个原子的位置信息。然而，创建分子结构的动态可视化，实质上制作“电影”，却困难得多。论文的主要作者是韦尔康奈尔生物医学科学研究生院的博士候选人姜昕宁。
他们的研究于4月17日在《自然结构与分子生物学》上发表，科学家们利用了一种相对新的测量方法，称为高速原子力显微镜（HS-AFM），该方法利用极其敏感的仪器。科学家们开发了一种新的方法，利用高速原子力显微镜（HS-AFM）扫描分子表面。他们找到了一种方法来隔离目标分子，一个单一的蛋白质，以避免蛋白质间相互作用的影响，并使扫描过程更快、更精确。
新的单分子HS-AFM方法被用于研究一种称为GltPh的蛋白质，这是一种位于细胞膜中的转运蛋白。该转运蛋白负责将神经递质分子导入细胞。结构生物学家特别希望研究这些转运蛋白，因为它们的动态复杂而且对人类健康非常重要。研究人员能够收集GltPh的结构的详细实时数据，以前所未有的准确性和稳定性，从而观察蛋白质结构在较长时间内的小幅波动。他们发现了GltPh的一种新状态，其中转运蛋白处于非活跃状态，揭示了“流浪癖”现象，即蛋白质在高活动状态和低活动状态之间切换而没有明显原因。科学家们强调，他们的新方法正在不断改进，可以应用于研究各种蛋白质，包括嵌入膜中的蛋白质。一般来说，他们表示这项研究开启了新的机会，以监测蛋白质在其活动和休眠周期中逐时的具体结构。这项研究得到国立卫生研究院（NIH）、国家互补与整合健康中心（National Center for Complementary and Integrative Health）DP1AT010874号拨款和国家神经疾病与中风研究所（National Institute of Neurological Disorders and Stroke）R01NS110790号拨款的资助。
