Материалы портала «Научная Россия»

Российские ученые выяснили, как работает белковый "нос" микробов

Российские ученые выяснили, как работает белковый "нос" микробов
Это поможет создать "вечные" антибиотики, которые будут отпугивать болезнетворных бактерии

Химики и биологи из МФТИ и стран Европы раскрыли секрет устройства белка, которые микробы используют для передачи информации о состоянии окружающей среды, что позволит создать "вечные" антибиотики, отпугивающие микробов, говорится в статье, опубликованной в журнале Science. Об этом сообщает РИА Новости.

"В этой работе мы выяснили, как сигнал из внешней среды может передаваться на сотни ангстрем внутрь бактерий и архей, а также грибов и растений. Когда мы полностью поймем механизмы его передачи, мы сможем в будущем научиться манипулировать такими клетками, и ослаблять или нейтрализовать вредные эффекты патогенных микроорганизмов", — поясняет Иван Гущин из Московского Физтеха в Долгопрудном.

Сложные белковые молекулы состоят из нескольких тысяч аминокислот, чьи цепочки часто бывают закручены  в сложную форму благодаря взаимодействиям между отдельными "звеньями" этих пептидных цепей. Пока биологи не до конца раскрыли законы, по которым белки принимают определенную форму, и которые позволяют определять форму молекулы по ее формуле.

Поэтому структуру отдельных белков ученым приходится определять "вручную" – или используя компьютерные симуляции, или же замораживая отдельные молекулы белков при помощи жидкого азота и гелия и "просвечивая" их при помощи сверхмощных рентгеновских лазеров и ускорителей частиц.

Проблема часто заключается в том, что многие белки живут и работают не в "одиночестве", а внутри клеточных мембран или в комбинации с другими белками, взаимодействуя с окружающей средой. Заморозка и "рентген" таких белков – очень сложное и почти невозможное занятие, на реализацию которого часто уходят месяцы, если не годы.

Гущин и его коллеги совершили большой прорыв в понимании работы одной из ключевых систем транспортировки "информации" из внешней среды внутрь клеток, получив рентгеновские фотографии белка NarQ, содержащегося в клеточной стенке кишечной палочки и измеряющего уровень соединений азота в окружающей среде.

Для изучения его структуры российские ученые и их зарубежные коллеги пошли на хитрость – они внесли в структуру NarQ точечную мутацию, которая лишила его возможности захватывать соединения азотистой и азотной кислоты, но при этом не поменяла его структуры. Это позволило химикам увидеть то, как выглядит NarQ в "открытом" состоянии и понять, как он работает, сравнив фотографию замороженной мутантной молекулы NarQ с белком, захватившим ион NO2 или NO3.

Понимание того, как двигаются разные части этого белка во время передачи сигнала, поможет ученым создать вещества, которые будут заставлять болезнетворных микробов думать, что они находятся в исключительно неблагоприятной среде. Это не убьет бактерий, но заставит их впасть в своеобразную "спячку", что сделает их безопасной для организма, и при этом не будет способствовать развитию "супербактерий".

 

Источник: ria.ru

сложные белковые молекулы структура белков

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий