Тритоны помогли ученым в производстве белков для исследований
Невозможность получить большое количество мембранных белков — узкое место для их изучения. Ученые Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ впервые применили альтернативную систему искусственной наработки белков LEXSY из клеток паразита тритона для производства рецепторов, сопряженных с G-белком. Она позволила получить в три раза больше тестового белка, чем стандартно используемые для этого системы.
Работа опубликована в Journal of Molecular Biology (JMB). Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда. Рецепторы, сопряженные с G-белком (GPCR), образуют самое большое суперсемейство мембранных белков в геноме человека (более 800). Эти крошечные молекулярные «машины», встроенные в стенки клеток, осуществляют взаимодействие между внутренней частью клетки и внешней средой. Неудивительно, что они имеют решающее значение при разработке лекарств.
Но чтобы более точно нацелить молекулу лекарства на свою мишень, необходимо знать атомную структуру рецептора. На сегодняшний день они определены лишь у 20 процентов этих белков. Для проведения экспериментов требуется большое количество биоматериала. Человеческие белки невозможно выделять из людей, их выращивают в искусственных системах. Чаще всего для создания систем по выращиванию GPCR ученые используют яйцеклетки мотылька — кукурузной лиственной совки.
В них помещают человеческую ДНК, используя вирус, атакующий насекомых, который и производит нужный для исследований белок. Этот процесс называется рекомбинантной экспрессией. Произведенный белок выделяют из клетки и очищают от примесей. Только после этого различными методами можно изучать его атомную структуру или биофизические свойства.
Александра Лугинина, старший научный сотрудник лаборатории структурной биологии рецепторов, сопряженных с G-белком, МФТИ, поясняет: «Трансмембранные белки в принципе довольно сложно наработать в искусственных системах. Для структурных исследований нужны большие количества качественного белка. Но некоторые белки ни в какую не получаются. Мы искали условия, в которых можно было бы получить подобные белки».
Ученые Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ решили взять паразитов тритонов Leishmania tarentolae и применить их для экспрессии GPCR (LEXSY — Leishmania Expression System). Биофизики для апробации системы LEXSY наработали с ее помощью аденозиновый рецептор человека (A2AAR) — модельный и хорошо изученный представитель семейства. Полученный белок сравнили с тем же рецептором, продуцируемым в клетках насекомых. Он показал сходную чистоту, стабильность и структурную динамику. Но в клетках LEXSY его получилось заметно больше, что сильно порадовало ученых!
На литр культуры клеток LEXSY дали 3,6 миллиграмма, а клетки Sf9 (Spodoptera frugiperda, клетки кукурузной лиственной совки) — один миллиграмм / © Journal of Molecular Biology (JMВ)
Валентин Борщевский, заместитель директора Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ, комментирует: «В целом, наши результаты показывают, что LEXSY является перспективной платформой для крупномасштабного производства GPCR и других трансмембранных белков для структурных исследований».
Система экспрессии LEXSY показала многообещающий результат. Она способна продуцировать функциональные и стабильные мембранные белки, аналогичные тем, которые получают в более традиционных системах, таких как клетки насекомых или млекопитающих. Ее способность экспрессировать рецепторы, сопряженные с G-белком, с высоким выходом может добавить удобный и эффективный инструмент в арсенал экспериментаторов и оказать решающее влияние на дальнейшие структурные и функциональные исследования. Кроме того, система экспрессии LEXSY является быстрой и экономичной альтернативой более устоявшимся методам экспрессии. Команда ученых из МФТИ верит, что LEXSY позволит пополнить копилку пространственных структур GPCR, что в конечном итоге приведет к упрощению поиска лекарств и терапевтических разработок.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Авторы нового исследования провели сравнительный анализ видов паукообразных и выяснили, какие эволюционные и биомеханические факторы делают одних пауков быстрыми, а других — медленными. Параллельно ученые выделили из этой группы рекордсмена по скорости перемещения.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно