Материалы портала «Научная Россия»

Белок может произвольно менять структуру

Белок может произвольно менять структуру
Секрет «успеха» вредных бактерий – в белках-трансформерах, выяснили американские учёные

Молекулы белков могут самопроизвольно менять свою структуру и приобретать новые функции, утверждают микробиологи Университета штата Огайо. В этом, в частности, заключается секрет распространения некоторых опасных болезней.

Существование альфа-, бета- и других форм одинаковых по своему химическому составу протеинов – давно известный факт. До сих пор учёные считали, что эти формы не могут переходить друг в друга. Однако наблюдения за белком RfaH, отвечающим за считывание генов у бактерий, показали, что он меняет свою форму по мере перехода процесса на новую стадию.

«Это как взять и распустить связанный свитер, чтобы связать другой свитер с другим рисунком», – говорит руководитель исследования, профессор Ирина Арцимович.

Основная функция белка RfaH состоит в прикреплении к молекуле ДНК энзима РНК-полимеразы, которая за счёт соприкосновения нуклеотидов обеспечивает считывание гена. И вот в ходе наблюдений под микроскопом биологи заметили новый этап его «деятельности»: в определённый момент молекулы RfaH отделяются от ДНК, но остаются связанными с РНК-полимеразой, а также «призывают» к себе рибосомы – клеточные органоиды, в которых происходит биосинтез других белков. Так фаза воспроизводства генетического материала, называемая транскрипцией, сменяется фазой трансляции.

Однако обычно на этом этапе с рибосомами взаимодействуют другие вещества – информационные, или матричные РНК, несущие своеобразную программу создания той или иной белковой молекулы. Получается, что в ряде случаев RfaH берёт на себя их функции, и при этом ему приходится совершать определённые движения, изменяя свою пространственную структуру.

Для бактерий, по словам Ирины Арцимович, данный парадокс имеет особое значение: как известно, они не имеют ядра, и потому считывание некоторых генов – как правило, тех, которыми обусловлены их болезнетворные свойства – затруднено. Так что именно белок RfaH с его удивительными способностями оказывается ответственным за распространение ряда болезней.

Выводы специалистов из Колумбуса уже подтверждены рядом других лабораторий. Арцимович и её коллеги планируют продолжать изучение данного молекулярного механизма. По их мнению, есть и другие белки, которые ведут себя таким же образом – в частности, прионы, вызывающие опасное заболевание мозга у человека и крупных животных – губчатую энцефалопатию, известную также как болезнь Крейтцфельдта-Якоба или коровье бешенство.

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий