Биофизики из МФТИ выяснили, что белковые кристаллы — каннибалы

Исследование опубликовано в журнале Crystal Growth&Design. О работе сообщает пресс-служба МФТИ.

Ученые исследовали рост кристаллов бактериородопсина, который использовался как пример мембранного белка. На протяжении месяца специалисты наблюдали за ростом кристаллов и смотрели, как меняется распределение бактериородопсина в образце со временем. Оказалось, что сначала кристаллы образуются во всем образце достаточно равномерно, однако примерно через неделю вокруг кристаллов большего размера образуются четкие разреженные зоны с маленькими кристаллами. В результате крупные кристаллы берут материал для роста за счет «поедания» своих маленьких собратьев-соседей.

Также ученые обнаружили, что кристаллизация начинается не в случайных местах в образце, а по границам областей, которые по форме напоминают пчелиные соты.

Мембранные белки — важная группа белков, которая находится на поверхности клеточных мембран (или даже пронизывает их насквозь) и выполняет множество разных функций, в основном связанных с приемом сигналов или передачей веществ через нее. Например, мембранные белки участвуют в передаче сигнала нервными клетками, восстанавливая их состояние после прохождения нервного импульса, или реагируют на адреналин, заставляя клетки нашего организма усерднее работать в условиях стресса.

Согласно данным California Biomedical Research Organisation, разработка принципиально нового лекарственного средства занимает в среднем 12 лет и, согласно исследованию в журнале Nature, требует затрат в 2,6 миллиарда долларов. По словам ученых, понимание того, как устроены мишени для лекарств (в 40% случаев это мембранные белки из класса GPCR), в перспективе позволит удешевить и ускорить процесс поиска лекарственных молекул, действующих на них, а так же позволит делать лекарства, действующие строго на один вид рецепторов, что снизит их побочные эффекты.