02.10.2018, 14:38
4минуты
Руслан Зораб
3

Лазер XFEL впервые определил структуру белка, ответственного за устойчивость к антибиотикам

Ученые поделились результатами первых научных экспериментов на Европейском рентгеновском лазере на свободных электронах. Лазер смог определить ранее неизвестную структуру белка, который отвечает за устойчивость бактерии — возбудителя пневмонии к антибиотикам.

181913_web_1

Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах (European x-ray free electron laser, или XFEL) — самый крупный в мире лазер на свободных электронах, созданный для наблюдения за процессом химических реакций. Проект разработали в исследовательском центре DESY в Гамбурге и презентовали еще в 2002 году. Далее проект в основном финансировали Германия и Россия. XFEL был запущен в 2017 году. Сам лазер установлен в Германии, под землей. Его протяженность — 3,4 километра. Работает он по следующему принципу: пучки электронов в XFEL ускоряются и попадают в ондулятор — устройство с периодическим магнитным полем. В нем электроны излучают фотоны в диапазоне от терагерцевого до рентгеновского.

 

Результаты экспериментов на XFEL DESY опубликованы в журнале Nature Communications. По словам исследователей, они увидели, что лазер на порядок ускоряет проведение экспериментов и показывает по-настоящему интересные результаты. Чтобы раскрыть трехмерную структуру белка, лазерное излучение использовали для получения рентгеновских снимков белковых кристаллов. Получение дифракционных картинок с разных сторон позволяет определить пространственную структуру этого белка.

 

Сначала ученые проверили работу лазера и определили структуру хорошо изученного фермента — лизоцима, который получают из белка куриных яиц. Его структура, полученная на XFEL, оказалась идеально соответствующей уже известной структуре фермента.

 

Представление художника об эксперименте: когда ренгтеновские вспышки попадают в белковый кристалл в струе воды, дифракционные данные позволяют восстановить структуру белка / ©DESY/Lucid Berlin

 

Затем они взяли фермент из группы бета-лактамаз CTX-M-14, выделенный из бактерий Klebsiella pneumoniae, устойчивость к антибиотикам которых — серьезная проблема в медицине. Эту бактерию также называют палочкой Фридлендера, она один из возбудителей пневмонии. Кроме того, Klebsiella pneumoniae связана с инфекциями мочеполовой системы. Некоторые больничные штаммы бактерии уже способны противодействовать даже специально разработанным антибиотикам. Поэтому понимание того, как происходит этот биохимический процесс, становится необходимым.

 

Так, получение пространственной структуры фермента на XFEL и подробное описание химических реакций, в которые он вступает, важно для дальнейшей разработки препаратов, способных бороться с бактерией.

11 октября
2минуты
Max Koval

Способные дышать воздухом рыбы-змееголовы распространяются по США, и власти выпустили официальный призыв убивать их при каждой встрече.

11 октября
7 минут
Max Koval

Специальный механизм в зародышевых клетках позволяет «приручить» ретровирусную инфекцию.

11 октября
3минуты
Max Koval

Свою награду он получил в том числе за урегулирование конфликта с Эритреей, а также за вклад в международное сотрудничество и мир.

11 октября
2минуты
Max Koval

Способные дышать воздухом рыбы-змееголовы распространяются по США, и власти выпустили официальный призыв убивать их при каждой встрече.

10 октября
2минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи проанализировали аспекты, влияющие на выбор партнера, на примере бедных и богатых стран.

10 октября
5 минут
Илья Ведмеденко

Китай показал необычный летательный аппарат, похожий на НЛО. Речь идет о перспективном скоростном вертолете.

11 октября
2минуты
Max Koval

Способные дышать воздухом рыбы-змееголовы распространяются по США, и власти выпустили официальный призыв убивать их при каждой встрече.

10 октября
2минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи проанализировали аспекты, влияющие на выбор партнера, на примере бедных и богатых стран.

10 октября
5 минут
Илья Ведмеденко

Китай показал необычный летательный аппарат, похожий на НЛО. Речь идет о перспективном скоростном вертолете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.