يشبه البروتين آلة صغيرة تعمل وتتوقف بناءً على أمر. يأتي الأمر عندما تلتصق به جزيئة أخرى، مثل المفتاح في القفل. بعد ذلك يغير البروتين شكله وينقل الإشارة إلى ما بعده. لكن كيف تجري الإشارة داخل البروتين بالضبط، ظل لغزًا لفترة طويلة.
الآن، جمع العلماء بين طريقتين: التصوير بالليزر فائق السرعة والمحاكاة الحاسوبية. ومضة الليزر تسخن البروتين، فيبدأ بالتحرك، بينما يعيد الحاسوب إنتاج هذه الحركات على الشاشة. وبمقارنة الصور، تمكن الباحثون من تحديد أي أجزاء البروتين تتحرك أولاً وأيها لاحقًا. وتبين أن الإشارة تنتقل عبر سلسلة من عدة أحماض أمينية، مثل تتابع الجري حيث تنتقل العصا من عداء إلى آخر.
تعمل هذه الطريقة مع بروتينات مختلفة. على سبيل المثال، اختبرها العلماء على بروتين PDZ3 الذي ينقل الإشارات في الخلايا، وعلى PDZ2 الذي يحرر جزيئة محتجزة تحت تأثير الضوء. في كلتا الحالتين، تمكنوا من رؤية كيف تجري الإشارة عبر البروتين في أجزاء من المليار من الثانية. هذه المعرفة ستساعد في صنع أدوية تصيب هدفها بدقة، وفهم لماذا تتعطل البروتينات أحيانًا وتسبب الأمراض.
يمكن للبروتين أن ينقل إشارة في جزء من مليار من الثانية، أسرع من ومضة المصباح.