微小的机械力使生命系统中的蛋白质变形，从而加快反应速度

研究人员已经表明，蛋白质在血管内经历的微小剪切力可以显著提高它们的反应速率。这种效应产生于蛋白质大分子形状的变化，甚至可能影响治疗性抗体的作用。

生活环境中对细胞和生物分子的作用力会影响它们的行为。例如，干细胞分化为特化细胞的部分依据是周围细胞外基质的弹性。细胞内过于拥挤的蛋白质更有可能转化为与阿尔茨海默病和II型糖尿病相关的淀粉样原纤维。

然而，对这些现象的解释很大程度上局限于生物和化学水平——细胞信号和浓度。微妙的机械力很少被考虑。虽然力对反应的影响正在不断发展的机械化学领域中进行研究，但这些力通常比生命系统中的力大得多，有时大到足以破坏化学键。

英国和西班牙的研究人员现在已经研究了这种微小的剪切力是如何影响蛋白质反应的——这种剪切力与毛细血管壁在血液中的作用相当。“蛋白质在这些力的作用下局部变形，”解释道旧金山Corzana他在拉里奥哈大学进行分子动力学模拟时的发现。“所以它们可能保留了它们的生物活性，但一些被掩盖的氨基酸现在暴露在溶剂中，很容易发生反应。”

研究小组还在不同的压力下进行了微流体实验，用试剂靶向氨基酸，在反应中产生荧光。他们的结果与模拟相符，在某些情况下，生物学上合理的剪应力会导致反应速率增加两倍。“以前人们普遍认为，这些适度的剪切水平对蛋白质的化学反应性几乎没有影响，”他说图诺尔斯剑桥大学教授。但我们的研究表明，事实未必如此。”

剑桥大学的化学生物学家说，对曲妥珠单抗(一种用于治疗乳腺癌的单克隆抗体)的研究表明，“在这些剪切应力条件下，其中一些抗体可能会部分解离”Goncalo伯纳德．“现在临床上有很多这样的抗体，了解它们在循环过程中的表现很重要。”

物理生物学家评论说:“你对蛋白质施加力，里面的任何东西现在都暴露出来了，这引发了之前神秘位点的反应性，这很好，但它已经出现在文献中了。塞尔吉Garcia-Manyes弗朗西斯克里克研究所，英国。“我认为这里的创新之处在于，你不必完全展开蛋白质——一个微小的构象变化就足以引发一些反应。”

丹尼斯·迪斯凯尔美国宾夕法尼亚大学的教授，曾发表过关于蛋白质折叠机制的文章，他指出:“每一本生物化学教科书都显示了蛋白质的构象随温度的变化而变化。”然而，这是指在生命系统中不会发生的极端温度变化。他说:“试管中的许多生物化学研究都很有见地，但在生理学上却无关紧要。”“剪应力效应是相关的——你的心脏的每一次跳动都会产生剪应力效应。”