|
Учёные из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США) сообщают о прогрессе, достигнутом в понимании самого загадочного процесса, который протекает в каждой клеточке любого из живущих на Земле организмов.
Фолдинг белков - это процесс, посредством которого неорганизованные цепи аминокислот принимают специфическую форму и тем самым обретают специализацию: одни станут мышцами, другие гормонами, третьи ферментами... При этом сам процесс остаётся для учёных большой загадкой, подступиться к решению которой попробовала научная группа под руководством Эверетта Липмана из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США). Результаты этой попытки изложены в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Science.
Как поясняет г-н Липман, финальная форма протеина в первую очередь определяется последовательностью аминокислотных компонентов в оригинальной цепи. В процессе фолдинга эти компоненты мешают друг другу, и лишь тогда, когда найдена правильная конформация, цепь выходит из переходного состояния и фиксируется навсегда.
Калифорнийские учёные решили разобраться с тем, как химическая последовательность протеина определяет то, чем он станет и насколько быстро это произойдёт.
Используя денатурирующий реагент, позволяющий распутывать белки, приводя их в исходное состояние, исследователи смогли увидеть их фолдинг в максимально приближенных к натуральным условиях при большом разведении в микрожидкостном смесителе. Измерения показали, что внутреннее трение компонентов играет более важную роль в процессе фолдинга, чем это казалось, особенно когда исходная структура протеина (до фолдинга) представляет собой более компактную конформацию. Внутреннее трение замедляет фолдинг, уменьшая скорость, с которой аминокислотные цепи исследуют различные конформации.
Казалось бы, ну и что тут такого, трутся, медленно складываются, ничего интересного. Однако у всего этого есть неожиданные и, самое главное, крайне важные следствия. Чем выше внутреннее трение, тем дольше протеин ищет ту единственно правильную конформацию, и тем выше вероятность того, что молекула застрянет в не до конца сложенном состоянии, что, в свою очередь, грозит переходом в состояние с неправильным фолдингом. Агрегация же неправильно сложенных протеинов с образованием амилоидных бляшек приводит ко многих нервнодегенеративным недугам, таким как болезнь Альцгеймера.
Единственное, что остаётся неясным, так это то, каким образом мы можем повлиять на внутреннее трение, чтобы предотвратить ошибочный фолдинг протеинов. А вот ещё вопрос: почему ошибочный фолдинг случается ближе к старости - трение увеличивается? Словом, пока вопросов больше, чем ответов, но первый шаг в расшифровке фолдинга белков сделан, и теперь остаётся ждать новых исследований.
Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.
| |