Материалы портала «Научная Россия»

Быстрее определять структуру белка поможет рентгеновский лазер

Быстрее определять структуру белка поможет рентгеновский лазер
Нарушения в работе этих белков приводят к возникновению тяжелых заболеваний, разработка методов лечения которых невозможна без понимания структуры белков.

Международная команда ученых под руководством профессора МФТИ и Университета Южной Калифорнии Вадима Черезова разработала метод определения пространственной структуры белка при помощи рентгеновского лазера с атомами серы в составе. Статья опубликована в журнале Science Advances.

В основе методики лежит использование рентгеновских источников нового поколения — лазеров на свободных электронах. Излучение от них настолько мощное, что оно полностью ионизирует атомы в кристалле при прохождении через него, по сути, разрушая его. Однако за счет очень короткого времени лазерного импульса получается заснять дифракционную картину до того, как атомы сдвинутся с места. Благодаря этому ученым удалось обойти трудности, связанные с размерами кристаллов рецепторных белков, работе с которыми посвящен проект исследователей.

Поскольку кристалл разрушается моментально, то померить его в различных ориентациях невозможно. Для решения этой задачи ученые собирают и обрабатывают данные от множества кристаллов. С помощью специального инжектора липидная среда, в которой находятся кристаллы, подается под рентгеновский импульс. В результате получаются миллионы дифракционных изображений, которые необходимо обработать: отобрать изображения с кристаллами, найти их ориентацию, затем собрать в трехмерную дифракционную картину.

В итоге было отобрано 600 тысяч дифракционных картин, используя которые получилось восстановить структуру белка с высоким разрешением. Полученная точность позволяет не только определять структуры рецепторных белков, но и видеть молекулы воды и липидов, которые окружают их, что имеет огромное значение для понимания механизма работы белка и моделирования его взаимодействия с другими веществами.

Из существующих 800 рецепторных белков на сегодняшний день известны структуры только 34. Разработанная учеными экспериментальная методика позволит значительно ускорить их исследования, что в свою очередь поможет в создании новых эффективных препаратов для лечения огромного количества заболеваний.

лазеры на свободных электронах определение структур белков рентгеновский лазер

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.