Группа ученых из Новосибирского госуниверситета совместно с коллегами из Института цитологии и генетики СО РАН и Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН дополнила рентгеноструктурный анализ эволюционной информацией, чтобы лучше понять, как работают белки. Работа опубликована в международном журнале DNA Repair. 

При исследовании белков ученые часто используют метод рентгеноструктурного анализа, который позволяет определить строение молекулы с точностью до положения каждого атома. Получается своего рода моментальный снимок, однако он дает лишь статичный образ белковой молекулы. Как по фотографии сидящего человека непросто восстановить картину движения в прыжке, так и в случае снимка биологической молекулы нельзя полностью понять процесс ее работы.

 — Мы добавили в рентгеноструктурный анализ эволюционную информацию. За миллионы лет аминокислотные остатки в белках медленно изменяются. Такие случайные мутации влекут за собой другие замены для того, чтобы работоспособность молекулы сохранялась. Мы рассчитали, какие именно аминокислоты изменяются, и наложили карту изменений на структуру белка. Так, нам удалось установить, какие взаимодействия внутри белковой молекулы важны для ее функций, чего нельзя понять из одной структуры, — говорит руководитель исследования, заведующий лабораторией белковой инженерии НГУ Дмитрий Жарков.

Ученые применили новый подход к анализу структуры фермента кишечной палочки, который называется формамидопиримидин-ДНК-гликозилазой, или сокращенно Fpg. Этот фермент участвует в защите ДНК от окисления и предотвращает мутации. В результате дополнения рентгеноструктурного анализа удалось обнаружить два ранее неизвестных участка, критически важных для работы фермента: один отвечает за изменение его структуры при связывании окисленной ДНК, а второй нужен, чтобы белковая молекула не разворачивалась при температуре человеческого тела, при которой живет кишечная палочка.

Белок из кишечной палочки был выбран новосибирскими учеными потому, что у человека в клетках есть три белка, подобных Fpg, которые защищают наш геном. Мутации в них повышают риск рака и нейродегенеративных заболеваний. Новые данные позволят уточнить персонализированные предсказания риска для людей с разными вариантами этих генов.

структура.jpg 

Подпись к фото: структура фермента, установленная учеными.

Источники

Новосибирские ученые улучшили метод анализа белков
Новосибирский государственный университет (nsu.ru), 17/09/2018
Ученые Академгородка улучшили метод анализа белков
СовОк (sovok.info), 17/09/2018
Ученые ИЦиГ СО РАН, НГУ и ИХБФМ СО РАН усовершенствовали метод анализа белков
Академия новостей (academ.info), 17/09/2018
Данные об эволюции белков улучшат методы их анализа
Индикатор (indicator.ru), 17/09/2018
Новосибирские ученые улучшили метод анализа белков
Новости сибирской науки (sib-science.info), 17/09/2018
Новосибирские ученые улучшили метод анализа белков
Наука в Сибири (sbras.info), 17/09/2018
Данные об эволюции белков улучшат методы их анализа
Nanonewsnet.ru, 17/09/2018
Данные об эволюции белков улучшат методы их анализа
SMIonline (so-l.ru), 17/09/2018
Данные об эволюции белков улучшат методы их анализа
Биотех 2030 (biotech2030.ru), 17/09/2018
Данные об эволюции белков улучшат методы их анализа
Wi-fi.ru, 17/09/2018

Похожие новости

  • 03/06/2021

    Новосибирский учёный Павел Бородин: «Уметь рассказывать простыми словами о том, чем ты занимаешься — это самое важное»

    Сибирские ученые подготовили учебник по практической молекулярной генетике для 8—9 классов с интерактивными играми, наглядными экспериментами, комиксными иллюстрациями и рассказами о последних научных открытиях.
    2018
  • 04/10/2018

    Ночь научных историй пройдёт в Новосибирске

    За один вечер в новосибирском Академгородке прочтут 15 научно-популярных лекций и дадут ответы на вопросы участников.  Ночь научных историй пройдёт в воскресенье, 7 октября. Каждая лекция будет длиться по 30 минут, далее 15 минут уделят на вопросы-ответы, и 15 минут на перерыв, в течение которого можно будет перейти на другую площадку.
    2796
  • 10/01/2019

    Топ-20 разработок сибирских ученых в 2018 году

    На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-20 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2018 года, размещенных на нашем портале.
    4175
  • 08/07/2017

    Новосибирские ученые предложили новый подход к лечению гипертонии

    ​Ученые Новосибирского национального исследовательского государственного университета совместно с коллегами из институтов СО РАН (Институт химической биологии и фундаментальной медицины, Институт цитологии и генетики, Институт катализа) смогли понизить давление у крыс с артериальной гипертонией (с хронически повышенным артериальным давлением) с помощью метода генной терапии.
    3134
  • 13/03/2020

    Губернатор Андрей Травников поздравил победителей научной олимпиады - юных генных инженеров

    ​Глава Новосибирской области принял участие в закрытии финала Олимпиады Национальной технологической инициативы по профилю «Инженерно-биологические системы», подпрофиль «Геномное редактирование». Мероприятие прошло в большом зале Академпарка Новосибирского Академгородка.
    1972
  • 05/02/2020

    Студенты со всей России посетили Зимнюю школу «Большие вызовы. Преодоление научно-технологических барьеров» в НГУ

    В рамках олимпиады «Я — профессионал» в НГУ прошли лекции и практические занятия по трем направлениям для студентов бакалавриата, специалитета и магистратуры: биобезопасность, биоинженерия и биоинформатика; физико-химические методы в междисциплинарных исследованиях; физическая химия и катализ.
    835
  • 30/12/2020

    Топ-30 разработок сибирских ученых в 2020 году

    ​На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-30 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2020 года, размещенных на нашем сайте.
    6523
  • 28/01/2020

    «Открытую лабораторную» проведут в День российской науки

    ​8 февраля состоится четвертая по счету просветительская акция «Открытая лабораторная». Каждый желающий сможет проверить свою картину мира с точки зрения передовых естественно-научных знаний. Поучаствовать в «Лабе-2020» можно будет как офлайн, так и онлайн на сайте laba.
    2688
  • 26/06/2016

    Форум «Биомедицина-2016»

    С 26 июня по 1 июля в Новосибирске проходит форум «Биом​едицина-2016». ​В настоящее время биомедицинская наука преодолевает порог нового синтеза знаний, который ведет к формированию медицины нового поколения.
    7398
  • 05/03/2020

    Будущее биотехнологий

    ​Зимняя школа «Future Biotech Winter Retreat 2020» стала восьмой по счету в России, но первой за Уралом. Новосибирск стал местом ее проведения не случайно, отмечают организаторы – здесь работают несколько ведущих научных институтов биологического направления, обладает хорошим заделом в этом направлении Новосибирский государственный университет, а с недавних пор быстро развивается биотехнологический кластер.
    1175