Российские ученые приблизились к изобретению лекарства от тысяч болезней

(Казань, 2 марта, «Татар-информ»). Ученые из России, Германии и Франции придумали методику, которая позволяет аккуратно кристаллизовать белки и изучать их структуру в «рабочей» форме, что поможет найти лекарства от тысяч болезней, связанных с «опечатками» в их структуре, сообщает РИА Новости со ссылкой на научный журнал.

Человеческая ДНК содержит в себе около 20 тысяч генов, несущих в себе инструкции по сборке молекул различных белков. Многие из этих белковых молекул обладают сложной трехмерной структурой, восстановить которую по последовательности «букв» ДНК ученые пока не могут. По этой причине их роль в жизни клеток и механизмы работы биологам приходится раскрывать, вылавливая одиночные молекулы белков, замораживая их и просвечивая при помощи мощных ускорителей энергии и рентгеновских лазеров.

Проблема заключается в том, что многие жизненно важные белки, отвечающие за передачу сигналов между клетками и обменом веществ, встроены в мембраны клеток, откуда их крайне сложно извлечь, не повредив их структуры. По этой причине ученые сегодня применяют специальные нанодиски, имитирующие мембрану клетки, для сборки таких белков и изучения того, как они взаимодействуют с разными молекулами.

Ученые из МФТИ и западных научных центров создали новую методику изготовления таких дисков, благодаря которой они постепенно растворяются во время процесса кристаллизации. Кристаллы, выращенные таким образом, оставляют молекулу белка в функциональном состоянии.

Работу этой методики ученые проверили, «заморозив» и изучив структуру хорошо изученного белка – бактериородопсина, светочувствительного пигмента, присутствующего в клеточных стенках некоторых микробов. Это вещество захватывает свет и использует его энергию для того, чтобы перекачивать протоны через мембрану микробов, извлекая из этого процесса энергию.

Качество фотографии, полученной таким способом, было аналогично тому, что удавалось достичь при помощи других методик «заморозки», что подтвердило работоспособность идеи российских ученых.

Как отмечают исследователи, на данный момент нам известны структуры всего 3 процента мембранных белков из 7 тысяч молекул такого рода, и создание новой методики их изучения, как надеются российские ученые, поможет ускорить процесс их изучения и подбора лекарств для болезней, связанных с нарушением работы клеточных мембран.