22.01 - 18:08

Биологи научились синтезировать белки любой требуемой структуры


 

Биологи из Университета Вашингтона в Сиетле разработали алгоритм синтеза белков с наперед заданной трехмерной структурой.

Так была решена одна из самых сложных и важных задач современной биологии.

Ознакомиться с деталями научного исследования можно в журнале Nature, в этом же издании опубликовано и краткое описание новой технологии синтеза белков.

С помощью новой программы ученые определяют последовательность аминокислот белка, который требуется создать. При сворачивании этот белок принимает трехмерную конформацию, которая практически не отличается от расчетной. Аминокислоты собирают в цепочку при помощи бактерий. Затем готовые белки выделяют и очищают.

Для создания алгоритма синтеза белков с наперед заданной трехмерной структурой ученые проанализировали структуры практически всех известных белковых молекул, и, конечно же, руководствовались набором эмпирических правил.

Чтобы испытать свой метод американские ученые создали пять белков, которых нет в природе. Даже их фолд (общий вид, по которому белки относят к какому-либо суперсемейству) сильно отличался от натуральных образцов. При этом программа предложила несколько вариантов аминокислотных последовательностей. Выбор самых подходящих производили волонтеры при помощи распределенных вычислений. Далее белки синтезировали в бактериях, экстрагировали и очищали от примесей.

Эти пять белков отправили на экспериментальное определение структуры методом ядерно-магнитного резонанса (ЯМР) к ученым, которые не подозревали, что им подсунули белки с неприродной, расчетной структурой. Во всех пяти случаях результаты ЯМР-анализа и расчетная трехмерная структура совпадали.

Белки, которые можно создать таким методом, биологи назвали идеальными, потому, что их последовательность определяется не эволюцией, не случайностью, а расчетом. Важно, что и физические свойства штучных белков оказались идеальнее, чем у их природных аналогов. Например, температура денатурации искусственных протеинов достигает 100°С, тогда как обычные за редким исключением денатурируют уже при 40 - 50°С.

Определение трехмерной структуры белковой молекулы по последовательности аминокислот в ее цепочке является одной из первостепенных и сложных задач современной биологии. Решается она лишь иногда и при этом неточно. Авторы нового алгоритма решили обратную не менее трудную задачу.

Единственная искусственная полипептидная трехмерная структура была создана лишь однажды – это белок Top7.

medbe.ru

Ключевые слова:
Читайте также:

Дженнифер Энистон пристыдила нарушителей масочного режима

Звезда напомнила фанатам про важность масок.
Подробнее »»

Во время пандемии чаще умирают от «разбитого сердца»

Более высокую интенсивность синдрома разбитого сердца отметили ученые во время коронавирусной пандемии. Небольшое по масштабам исследование проводилось в двух госпиталях Огайо.
Подробнее »»

Землю накроет затяжная магнитная буря: дата самого мощного удара в июле

Землю накроет самая мощная магнитная буря в июле 2020. Удара следует ждать 15 числа, а негативные последствия затяжного геошторма мы будем чувствовать целых три дня
Подробнее »»

Предсказано изменение климата в ближайшие пять лет

Среднегодовая температура во всем мире будет как минимум на один градус Цельсия выше уровня второй половины XIX века в каждый из ближайших пяти лет
Подробнее »»

Что делать сразу после укуса пчелы, муравья, слепня и овода: объясняют эксперты

«Встреча» с ними портит летний отдых и грозит проблемами со здоровьем.
Подробнее »»

Справочная информация

Загрузка...