#ферменты

17 июня отмечается День русского кваса — хлебного напитка, который варили в каждой семье, передавая рецепты из поколения в поколение. Эксперт Пермского Политеха, рассказал, как продукт из солода становится газированным и почему его вкус всегда разный, сколько витаминов в нем содержится, кому и с какими заболеваниями употреблять его противопоказано, какой вид полезен для людей с глютеновой непереносимостью, поможет ли он похудеть летом и почему магазинный хранится дольше домашнего.

Группе исследователей из Южной Кореи впервые удалось проследить и задокументировать катализ одного из важнейших в организме человека фермента. Ученые получили структурные данные на каждом этапе реакции и реконструировали их, «кадр за кадром», в хронологическом порядке. Так получился молекулярный замедленный фильм, раскрывающий детали сложного многоступенчатого химического процесса.

Липазные препараты — это ферменты, которые применяют в различных сферах промышленности, в частности для моющих средств, например, стиральных порошков и таблеток для посудомоечных машин. Основная технологическая проблема производства таких препаратов — поиск оптимального метода их концентрирования и очистки, поскольку зачастую исходная жидкость, в которой выращиваются микроорганизмы, обладает низкой ферментативной активностью (когда ферментов меньше, чем нужно) и содержит большое количество примесей. Первое приводит к недостаточно высокому качеству продукта — моющие средства будут плохо смывать жировые пятна, а примеси существенно сокращают сроки хранения. Ученые Пермского Политеха подобрали наиболее эффективный метод концентрации ферментов, который позволит избежать всех этих проблем.

Ученые ИТМО разработали веб-платформу, которая за считанные секунды с высокой точностью «рассчитывает» способность ускорять химические реакции у нанозимов — искусственных ферментов. Платформа бесплатна и проста в использовании — решать задачи помогает встроенный ИИ-ассистент на основе ChatGPT. Предложенный инструмент пригодится в создании новых препаратов для онкологических заболеваний и детекторов опасных веществ.

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).

У некоторых людей после одного-двух бокалов красного вина начинает болеть голова, хотя от другого алкоголя такого эффекта не бывает. Предполагалось, что виноват высокий уровень фенольных соединений в красном вине, но как именно срабатывает этот механизм, оставалось неясно. Теперь ученые приблизились к ответу, почему красное вино может вызывать головную боль.

Ученые предложили гибридное соединение, которое активируется лазерным облучением и подавляет работу белка, участвующего в развитии многих нейродегенеративных заболеваний, на 71 процент лучше, чем предшественники. При этом авторы отметили достаточно сильную разницу в характере люминесценции для необлученных и лазерно-облученных гибридов, благодаря чему специалисты смогут контролировать активность этих соединений в организме человека. Кроме того, расположение предложенных гибридов можно легко обнаруживать в организме благодаря их люминесценции.

Группа немецких ученых разработала совершенно новый способ производства богатых энергией сложных молекул при помощи особого метаболического пути и электричества. Описанный в исследовании метод позволяет создавать молекулы для хранения энергии и информации — от белков и нуклеиновых кислот до крахмала и гликогена. Подобная технология может положить начало новому подходу к устойчивой, климатически нейтральной биоэкономике.

Детальное изучение недавно обнаруженного бактериального фермента позволило международной группе ученых разработать новый способ получения энергии напрямую из атмосферного воздуха. Крайне необычный фермент способен окислять микроконцентрации молекулярного водорода, и это можно использовать для создания электрического тока. Таким образом, исследование может стать основой для создания нового экологически чистого источника энергии.

Немецкие биохимики воссоздали бактериальный фермент возрастом два миллиарда лет (он катализировал химические реакции в клетках бактерий) и сравнили с его современными потомками, которые оказались более эффективны. Исследование позволило узнать много нового об эволюции и свойствах бактериальных ферментов.

Известно, что длительное и многократное употребление зеленого чая может способствовать некоторой профилактике рака, сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения и диабета второго типа. Но оказалось, что некоторым людям этот напиток приносит вред.

Французские ученые выяснили, что человеческий фермент HSD17B11 превращает химические вещества, которые выделяют морские губки и их синтетические аналоги, в токсичные соединения, уничтожающие клетки. Результаты исследования станут основой для создания новых противораковых и противоинфекционных препаратов.

Международная группа ученых обнаружила и описала новый фермент, позволяющий еще на шаг приблизиться к экологичной и полной переработке пластиковых отходов. Кроме того, исследование поможет разработать биологические системы, превращающие пластиковые отходы в ценные продукты для повторного использования.

Чтобы в точности установить структуру янус-киназ — ключевых регуляторных белков в клетке, — ученые трудились более двадцати лет. Теперь с помощью электронной микроскопии и других современных методов задачу удалось решить. Это открывает перспективы лечения ряда заболеваний, включая лейкемию и аллергические расстройства.

Подобно небольшой радиостанции, наноантенна из ДНК принимает и испускает флуоресцентное излучение разной длины волны, сигнализируя о поведении связанного с ней белка.

Российские ученые совместно с иностранными коллегами синтезировали искусственный фермент, который позволяет обнаружить даже следовые количества гидрохинона — вещества, которое в больших количествах может быть токсично и вызывать поражения глаз и кожи, а также наносить вред окружающей среде. Рекордную точность определения обеспечила слоистая структура материала в сочетании с ионами меди.

Новый алгоритм превзошел существующие алгоритмы по точности предсказания функции белка на основании его последовательности. Эффективность подхода ученые подтвердили экспериментально на бактериальном белке антибиотикорезистентности.

Специалисты Сибирского федерального университета и ФИЦ КНЦ СО РАН (Красноярск) исследовали почвы, загрязненные различными видами промышленных поллютантов, в частности, фтором, мышьяком и свинцом, с помощью ферментных биосистем. В результате они выявили механизмы влияния отдельных загрязнителей на биологические системы и доказали необходимость сочетания традиционных методов химического анализа промышленных почв с инновационным биотестированием.

Нелюбовь взрослых и особенно детей к брокколи, цветной или брюссельской капусте может быть «записана» в их микробиоме. К такому выводу пришли ученые из Австралии.

Ученые определили, что загрязнение медью снижает активность почвенных ферментов и разнообразие микроорганизмов. Такой вывод они сделали, изучив территорию, на которой в прошлом столетии накапливались химические отходы заводов. Исследование показало, что такие параметры как концентрация легко окисляемых органических веществ, количество микроорганизмов и активность их ферментов можно использовать для оценки загрязненности почв различных территорий в будущем.