Сегодня - 17.11.2019

Новосибирские ученые улучшили метод анализа белков

17 сентября 2018
 
Источник, иллюстрация: сайт НГУ
 
Группа ученых из Новосибирского государственного университета совместно с коллегами из ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» и Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН дополнила рентгеноструктурный анализ эволюционной информацией, чтобы лучше понять, как работают белки. Работа опубликована в международном журнале DNA Repair
 
При исследовании белков ученые часто используют метод рентгеноструктурного анализа, который позволяет определить строение молекулы с точностью до положения каждого атома. Получается своего рода моментальный снимок, однако он дает лишь статичный образ белковой молекулы. Как по фотографии сидящего человека непросто восстановить картину движения в прыжке, так и в случае снимка биологической молекулы нельзя полностью понять процесс ее работы.
 
Структура фермента, установленная учеными
 
«Мы добавили в рентгеноструктурный анализ эволюционную информацию. За миллионы лет аминокислотные остатки в белках медленно изменяются. Такие случайные мутации влекут за собой другие замены для того, чтобы работоспособность молекулы сохранялась. Мы рассчитали, какие именно аминокислоты изменяются, и наложили карту изменений на структуру белка. Так, нам удалось установить, какие взаимодействия внутри белковой молекулы важны для ее функций, чего нельзя понять из одной структуры», — говорит руководитель исследования, заведующий лабораторией ИХБФМ СО РАН, научный руководитель стратегической академической единицы «Синтетическая биология» НГУ профессор РАН, доктор биологических наук Дмитрий Олегович Жарков.
 
Ученые применили новый подход к анализу структуры фермента кишечной палочки, который называется формамидопиримидин-ДНК-гликозилазой, или сокращенно Fpg. Этот фермент участвует в защите ДНК от окисления и предотвращает мутации. В результате дополнения рентгеноструктурного анализа удалось обнаружить два ранее неизвестных участка, критически важных для работы фермента: один отвечает за изменение его структуры при связывании окисленной ДНК, а второй нужен, чтобы белковая молекула не разворачивалась при температуре человеческого тела, при которой живет кишечная палочка.
 
Белок из кишечной палочки был выбран новосибирскими учеными потому, что у человека в клетках есть три белка, подобных Fpg, которые защищают наш геном. Мутации в них повышают риск рака и нейродегенеративных заболеваний. Новые данные позволят уточнить персонализированные предсказания риска для людей с разными вариантами этих генов.
 
Ваша оценка: Нет Средняя: 3 (2 votes)
Поделись с друзьями: 

Система Orphus