#белки

Измерение расстояний между белками, то есть непосредственно в нанометровом масштабе, обычно производят с помощью специальных микроскопов. Такие приборы позволяют увидеть положение макромолекул друг относительно друга. Группа исследователей из Германии создала «линейку», которая может проникнуть внутрь макромолекул и измерить внутримолекулярные расстояния с высокой точностью. Этот подход будет полезен в медицине.

Лауреатами Нобелевской премии по химии в этом году стали Дэвид Бейкер, Демис Хассабис и Джон М. Джампер, которые «взломали код удивительных структур белков».

Белки и нуклеиновые кислоты — молекулы, лежащие в основе всех биологических процессов. Они сильно отличаются друг от друга по свойствам, и сочетать их вместе в одной молекуле-гибриде значит создать ценный инструмент для генетики и медицины. Обычно «гибриды ДНК с белком» получают путем трудоемкого органического синтеза, однако авторы новой статьи нашли способ намного проще, используя бактерии.

Бактериофаги — это вирусы, которые заражают бактериальные клетки, природные «хищники» и враги бактерий. Когда фаг заражает клетку, она разрушается, и из нее наружу выходят десятки или даже сотни новых вирусных частиц — фаговое потомство. Продолжающаяся «гонка вооружений» между бактериями и фагами привела к возникновению разнообразных врожденных и адаптивных иммунных систем у бактерий и анти-иммунных систем у фагов. При этом иногда фаги могу «играть на стороне хозяина» и сами кодируют иммунные системы, которые помогают им конкурировать с другими фагами. Одна из таких иммунных систем — PARIS (от английского Phage Anti-Restriction-Induced System).

Ученые выяснили, что голый землекоп — подземный грызун, живущий до 40 лет, — утратил ряд функциональных генов CD1. Гены семейства CD1 у млекопитающих отвечают за синтез белков, участвующих в защите организма от инфекционных заболеваний. Полученные данные указывают на то, что иммунная система голого землекопа значительно перестроилась и использует другие — CD1-независимые —молекулярные механизмы.

Сольватохромные соединения — эффективные зонды для биологических исследований благодаря своей способности «чувствовать» изменения в молекулярном окружении. Ученые МФТИ впервые показали возможность отслеживания структурных изменений в белках с помощью новых сольватохромных красителей. Визуализировать «танец» белков — проследить за конформационными перестройками макромолекул под действием меняющегося молекулярного окружения — специалистам удалось на примере рековерина и аденозинового рецептора A2A (A2AAR). Полученные данные могут стать платформой для создания эффективного инструмента по изучению поведения различных белков и рецепторов.

Ученые проанализировали 1463 белка, которые содержатся в крови человека. Из них 371 белок оказался связан с риском развития минимум одного из 19 видов рака.

Палеогенетики Европы и США изучили возможность передачи проказы от белки к человеку в средневековом английском городе Винчестер. Ученые проанализировали ДНК костных образцов, а также исторические факторы риска и нашли генетическую связь между инфекцией у людей и белок.

Астрономам давно известно, что в космосе много разных органических веществ. Однако насколько сложной и, главное, близкой к биологическим молекулам может быть «внеземная органика»? Авторы новой статьи в журнале Science Advances доказали, что пептиды — то есть полимеры аминокислот, близкие белкам, — можно успешно получить в условиях, которые характерны для холодных скоплений пыли в межзвездном пространстве.

Команда исследователей с участием ученых НИУ ВШЭ создали математическую модель, описывающую течение инфекции, вызванной двумя вариантами коронавируса, омикроном и дельтой, и объяснили их отличия. Оказалось, что омикрон медленнее проникает в клетку, за счет чего у нее есть время оповестить соседние клетки об опасности и заставить их активировать врожденный иммунитет. Разработанная математическая модель может применяться для изучения любых вариантов Covid-19, что позволит эффективнее бороться с новыми потенциально опасными штаммами, включая пиролу и JN.1.

Микроскопические животные тихоходки, известные как водяные медведи, славятся своей стойкостью к самым экстремальным условиям окружающей среды: их не могут гарантированно убить даже 10 дней в открытом космосе. Американские ученые смогли успешно воспроизвести один из механизмов рекордной выживаемости тихоходок в культуре человеческих клеток.

Биологи Санкт-Петербургского университета выяснили, что ионизирующая радиация повреждает клаудин-2 – ведущий регулятор барьерных свойств кишечного эпителия, и выявили перспективный метод профилактики таких повреждений.

В лабораториях химии технеция и анализа радиоактивных материалов ИФХЭ РАН синтезировали и изучили десять соединений технеция (+5) с пиразином, содержащие алкоксильные фрагменты — присоединенные через атом кислорода углеводородные цепочки разной длины, от CH3 до С10Н21. Ученые хотели проследить, как длина углеводородного заместителя влияет на стабильность и межмолекулярные взаимодействия внутри кристалла, который считается модельным материалом для изучения радиофармпрепаратов.

Ученые НИЯУ МИФИ в составе международного научного коллектива научились управлять свойствами пиридохиназолинов — веществ, которые могут стать основой лекарств против опухоли мозга.

Международная группа исследователей проанализировала изменения, которые происходят в организме человека, если полностью исключить прием пищи в течение семи дней.

Специалисты Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разработали методику изготовления подложек для SERS-датчиков на основе наночастиц и поверхностных наноостровковых пленок серебра. Разработанные подложки могут использоваться как платформа для обнаружения химических, биологических и токсичных примесей в системах безопасности, экологического мониторинга, фармакологии, биологии и химии, например, для обнаружения пестицидов в пищевых продуктах.

Ученые лаборатории многомасштабного математического моделирования Уральского федерального университета разработали матмодель, с помощью которой выяснили, как происходит процесс кристаллизации в «сложных» жидкостях. Закономерности роста кристаллов они рассчитали для инсулина, бета-лактоглобулина и лизоцима (по этим препаратам есть проверенные экспериментальные данные).

Изучение структурной организации белковых вирусных оболочек (капсидов) важно для разработки новых противовирусных стратегий. Более того, капсиды, не содержащие вирусный геном, имеют множество перспективных применений в качестве наноконтейнеров и, в частности, могут использоваться в адресной доставке лекарств. Предложенная теория позволила выяснить общие закономерности устройства всех известных существующих икосаэдрических вирусных оболочек малого и среднего размера.

Многие двустворчатые синтезируют биссус — тонкие белковые нити, похожие на шелк. С их помощью моллюски, например дрейссены, крепятся ко дну и камням. Новое исследование посвящено уникальному белку «шелка» этих двустворок: его химическому составу, физическим свойствам и появлению в ходе эволюции.

Многие жители морей подстраивают свои биоритмы под лунные циклы. Недавно биологи выяснили, как червь-полихета Platynereis dumerilii использует для этого свой уникальный белок — криптохром. Он активируется на свету — полностью или частично, в зависимости от того, лунный либо солнечный свет падает на червя. С помощью криптохрома полихеты даже способны заметить смену фаз Луны.