#белки

Участники мероприятия узнают, почему предсказание структуры белка заняло много времени и какие перспективы открывает это знание.

Иммунитет борется с коронавирусом при помощи антител и T-лимфоцитов. О том, как патоген адаптируется к антителам, в том числе выработанным после прививки, ученые уже имеют хорошее представление, и именно так появляются опасные штаммы вроде омикрона. Уклонение же вируса от T-лимфоцитов до сих пор оставалось малоизученным. Мутации устойчивости к этой части иммунитета, возникшие на фоне долгого ковида, изучили ученые Сколтеха и их коллеги.

Белок LRP2 участвует в доставке десятков веществ внутрь клеток. Биологам удалось определить его структуру, показав, как он переходит между разными конформациями, связывая нужные молекулы снаружи клетки и выпуская их внутри.

Команда российских ученых с участием исследователей из МИЭМ НИУ ВШЭ представила 3D-модель трансмембранного (ТМ) домена S-белка вируса SARS-CoV-2. Ранее считалось, что ТМ-домен нужен только для закрепления S-белка вируса в его мембране, а все перестроения и слияние с клеткой-мишенью обеспечивают другие участки. Недавние исследования показывают, что ТМ-домен влияет на процесс передачи генетической информации, но точного понимания его роли еще нет. Ученые считают, что созданная модель поможет детальнее понять механизм работы вируса и применять эти знания для разработки нового типа лекарств.

Ферредоксины, небольшие белки, играют ключевую роль в основных метаболических путях — сериях химических реакций, происходящих внутри клетки. Объединенная команда ученых из Сколтеха, МФТИ, Института биоорганической химии Беларуси и Института биомедицинской химии РАН изучила структуры ферредоксинов из туберкулезной палочки и их комплексов с белками-партнерами.

Российские ученые провели межвидовой анализ экспрессии генов головного мозга у рыбок данио, крыс и людей, чтобы идентифицировать новые общие молекулярные мишени для терапии аффективных расстройств ЦНС, вызванных хроническим стрессом. В ходе исследования удалось идентифицировать несколько ключевых белков мозга, которые могут играть важную роль в патогенезе аффективных расстройств.

Внеклеточные нановезикулы — частицы, посредством которых клетки в организме общаются друг с другом. В трех посвященных им работах ученые из Сколтеха и их коллеги представили два метода выделения везикул из плазмы крови для диагностики некоторых видов рака и других заболеваний и один метод для доставки в клетку лекарств под видом везикул.

Серные источники Йеллоустоунского парка в Северной Америке выглядят абсолютно непригодными для жизни, но все же существуют микроорганизмы, выживающие в этих горячих кислых водах. И теперь ученые узнали, что им в этом помогает.

Ферритин — жизненно важный белковый комплекс, отвечающий за окисление и хранение железа. Он играет значимую роль в различных метаболических процессах, например при воспалении, реакции на стресс и развитии онкологических и нейродегенеративных заболеваний. Ученые МФТИ описали роль ферритина в заболеваниях, клеточную регуляцию железа, его структурные особенности и роль в биотехнологии и показали, что молекулярные механизмы самосборки ферритина можно назвать ключевыми для ряда биотехнологических и фармацевтических приложений.

В медицине остро стоит вопрос о поиске «идеальных» онкомаркеров: это имеет огромное значение для раннего выявления рака и прогноза опухолевых процессов. Ученые отделения молекулярной и радиационной биофизики НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ разработали базу данных протеоформ (белковых видов), в которой содержится информация о протеоформных паттернах – устойчивых комбинациях из разных вариантов белков (протеоформ). Они помогут искать такие онкомаркеры.

Белки рыб, обитающих у дна океана под большим давлением, оказались защищены молекулами триметиламиноксида. Это соединение хорошо связывает воду и не позволяет биологическим молекулам терять правильную трехмерную форму и разрушаться.

Впервые ученые использовали искусственный интеллект для генерации совершенно новых белков. Комбинируя алгоритмы машинного обучения, исследователи смогли создать сложные белковые конструкции причудливых форм, которые при этом могли функционировать.

Ученые Научно-образовательного центра инфохимии предложили алгоритм, который вычисляет, в какой размерности находится молекула: 2D, 3D или в промежуточном состоянии. Метод позволяет быстро определить стадию фолдинга биомолекул и посмотреть на их сворачивание в динамике, чего не обеспечивают существующие подходы.

Исследователи из Центра молекулярной и клеточной биологии Сколтеха сравнили, как разные методы предсказания структуры белка влияют на дальнейшую оценку его стабильности после мутации. Оказалось, что одинаковый результат дают как экспериментально полученная трехмерная структура близкого по последовательности белка, так и предсказанная искусственным интеллектом структура исследуемого белка. А вот попытка предсказать структуру интересующего ученых белка на основе известной строения его «родственника» только ухудшает предсказание. Это упростит исследователям предварительные вычисления при оценке изменения стабильности вследствие мутаций.

Эукариоты, или ядерные — самые сложноустроенные из живых клеток, давшие начало всем многоклеточным существам. Биологи узнали об их возникновении больше благодаря изучению тубулина Одина — белка клеточного скелета одного из «архей Асгарда», ближайших родственников эукариот.

В дополнение к многим известным органеллам (компонентам или «органам» клетки) ученым только что удалось открыть еще одну. Это так называемые BAG2 — лишенные мембран гранулы, образующиеся в цитоплазме в ответ на определенный стресс. Вероятно, BAG2 может стать основой для новой терапии нейродегенеративных заболеваний.

Коллаборация исследователей при участии специалистов Международной лаборатории биоинформатики НИУ ВШЭ представила новый способ борьбы с трудноизлечимой меланомой. Ученые обнаружили, что одна из форм молекулы ДНК, попадая в раковые клетки, способна вызвать иммунный ответ, аналогичный реакции организма на вирус. В результате погибают клетки, поддерживающие рост опухоли, а пациент снова начинает реагировать на противораковую терапию.

Способные создавать электрический разряд рыбы используют для этого особый орган. Биологи разобрались с его эволюцией и выяснили, что «рыбье электричество» возникло независимо у разных групп животных благодаря удвоению гена натриевого канала, который исходно работал в мышцах.

С помощью термочувствительных флуоресцентных сенсоров ученые измерили температуру внутри клеток и выяснили, что «слипание» молекул бета-амилоида (одна из причин развития болезни Альцгеймера) вызывает сильный нагрев нейронов.

Ростом мышц после интенсивной нагрузки управляют особые сигнальные пути. Важную, но до недавнего времени плохо изученную роль в этом процессе играет TAK1 — белок, который относится к иммунной системе. Новая работа ученых пролила свет на механизмы его работы и способы стимуляции роста мышц.