Компьютерный алгоритм поможет ученым моделировать расщепление и сборку белка
В основном расщепление белков происходит в желудочно-кишечном тракте человека. Сделать это в лаборатории и тем более собрать белок обратно — невероятно трудно. Теперь ученые создали модель, которая может конкретизировать этот процесс.
Компьютерный алгоритм поможет ученым найти нужное место для расщепления белка, а затем повторно собрать его так, чтобы он мог функционировать. Алгоритм представила команда биохимиков и биофизиков из Америки. Результаты своей работы они опубликовали в журнале Nature Communications. Ученые считают, что это может быть еще одним шагом к началу использования химических и световых сигналов для создания новых методов лечения заболеваний и биосенсоров.
Белки со сложной трехмерной структурой играют важную роль во многих процессах организма, включая коммуникацию между клетками, репликацию и репарацию ДНК и создание антител. Молекулы белков — полимеры, состоящие из остатков аминокислот. Этих аминокислот лишь 20 видов, но разнообразие белковых структур, которое они образуют, необычайно велико. При описании структуры белка используют четыре уровня организации: первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры. Первичная структура определяется генетически, а вот остальные формируются в процессе сворачивания — или фолдинга — белка. Нарушение связей между структурными элементами белка — его расщепление.
Ранее ученые обнаружили, что они могут расщеплять белки, используя световые и химические сигналы, но находить точное место для расщепления приходилось методом проб и ошибок. В условиях проведения реальных медицинских процедур и научных исследований это несколько непрактично.
Как сказал один из авторов последнего исследования, целью работы было идентифицирование мест, в которых можно разрушить связи и произвести расщепление белка и, более того, повторную его сборку в последующем. Чтобы найти такие места, исследователи проанализировали, как несколько белков были расщеплены в прошлом, и использовали эти данные для создания математической модели структуры белка. Алгоритм может находить места для расщепления в таких белках, как тирозинкиназа Lyn и фактор обмена гуаниловых нуклеотидов.
Ученые видят применение этого алгоритма для преобразования, например, иммунных клеток из тела пациента, чтобы сделать их более эффективными в борьбе против раковых клеток. И это не единственный вариант использования.
Исследователи опубликовали свою программу онлайн на сайте spell.dokhlab.org.
Telegram 
Дзен 
VK Авторы нового исследования, возможно, нашли ответ на вопрос, почему естественный отбор не устранил из человеческого генома мутацию, повышающую риск такого тяжелого аутоиммунного заболевания, как волчанка. По-видимому, все дело в эволюционном компромиссе: уязвимость в одной сфере — расплата за преимущество в другой.
Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.
Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.
Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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
Последние комментарии