Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
В России научились получать труднодоступные фрагменты рецепторов инсулина
Биофизики МФТИ с коллегами из Института биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН оптимизировали метод бесклеточного синтеза для получения ключевых фрагментов рецепторов инсулина — их трансмембранных доменов. Разработанный протокол позволяет получать эти белки в достаточном количестве и с чистотой, необходимой для изучения методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Расшифровка структуры и анализ динамики этих доменов важны для понимания механизмов работы рецепторов и помогут в разработке направленных терапевтических подходов при раке и диабете.
Рецепторы инсулинового семейства (InsR, IGF1R, IRR) играют центральную роль в регуляции метаболизма глюкозы, роста и выживания клеток. Нарушение их работы напрямую связано с сахарным диабетом, онкологическими и нейродегенеративными заболеваниями. Несмотря на значительный прогресс в структурной биологии, ключевой элемент этих белков — трансмембранный домен, который передает сигнал от внешней части рецептора внутрь клетки — остается «белым пятном». Отсутствие детальных структурных данных о нем не позволяет понять, как именно активируется рецептор, и ограничивает возможности разработки лекарств, нацеленных на него.
Для структурных исследований необходимы большие количества стабильного и чистого белка. Однако получение трансмембранных доменов традиционными методами экспрессии затруднено из-за их гидрофобной природы и низкой растворимости. Для преодоления этих ограничений исследователи использовали бесклеточную (cell-free) систему экспрессии. В отличие от классических подходов, в этом случае синтез белка происходит вне живых клеток — в контролируемой реакционной смеси, содержащей ферментативный аппарат клетки и необходимые низкомолекулярные компоненты. Такая реакционная система, протекающая в пробирке, функционирует как автономная «фабрика» по синтезу белка.
Ученые собрали и оптимизировали генетические конструкции, кодирующие трансмембранные домены трех рецепторов инсулинового семейства InsR, IGF1R и IRR, и подобрали условия, при которых бесклеточный синтез работал наиболее эффективно. В результате удалось получать до ~1,5 миллиграммов изотопно-меченых белков на миллилитр реакционной смеси после очистки. Для мембранных белков, которые традиционно считаются одними из самых «капризных» объектов в биохимии, такие выходы являются высоким показателем и сопоставимы с лучшими результатами, ранее опубликованными для аналогичных систем. Результаты опубликованы в журнале Biochemistry (Moscow), Supplement Series A: Membrane and Cell Biology.
Качество полученных белков проверили с помощью высокоразрешающей ЯМР-спектроскопии на одном из самых мощных приборов — 800-МГц спектрометре, работающем в магнитном поле силой 19,2 Тл, что в сотни тысяч раз превышает магнитное поле Земли. Анализ спектров показал, что все три трансмембранных домена сохраняют правильную спиральную форму в среде, имитирующей клеточную мембрану. Это означает, что белки не просто удалось синтезировать, но и получить в состоянии, полностью пригодном для изучения их структуры и динамики.
Аспирант МФТИ Ярослав Бершацкий, чьи эксперименты и анализ данных легли в основу работы, отметил: «Эта работа — лишь небольшой шаг, но без него невозможны дальнейшие исследования. Она открывает возможность детально изучить, как именно происходит передача сигнала через мембрану и какую роль мембрана и липидное окружение играют в структуре и динамике трансмембранных доменов рецепторов инсулинового семейства».
Результаты создают основу для будущих исследований механизма передачи сигнала через мембрану и могут быть использованы при разработке новых терапевтических подходов, включая пептидные модуляторы активности рецепторов инсулинового семейства.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
На Меркурии может появиться первый в истории «вечный рассвет»: ученые предложили отправить туда планетоход, который будет постоянно ехать вдоль границы дня и ночи. Подход открывает путь к изучению одного из самых загадочных миров Солнечной системы без риска разрушительного перегрева.
Микробиологи вырастили неизвестный ранее вид Асгард-архей из гиперсоленых микробных матов и впервые сделали 3D-снимки их прямого физического контакта с симбиотическими бактериями. Анализ томограмм показал встречное структурное движение: археи формируют сложную сеть из нитей и отпочковывающихся мембранных пузырьков, а бактерии прокладывают к этой сети прямые белковые нанотрубки. Визуализация подтверждает гипотезу о том, что эукариотические клетки возникли в результате тесного физического и метаболического переплетения двух микроорганизмов.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
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