​Учёные исследовали свойства соединения фермента лактатдегидрогеназы с наночастицами оксидов металлов. Оказалось, что добавление металла делает белок устойчивее к повышенной температуре. Эти результаты важны для решения широкого спектра биохимических, биологических, фармакологических или клинических задач. Работа опубликована в журнале International Journal of Biological Macromolecules.Лактатдегидрогеназа — фермент, который катализирует превращение пирувата в лактат.
 
Это последняя стадия анаэробного гликолиза, при котором глюкоза распадается и превращается в лактат (молочную кислоту). Один из способов повышения стабильности лактатдегидрогеназы — связывание с наночастицами оксидов металлов, например железа (ферригидрит). Учёные из Сибирского федерального университета и Института физики имени Л. В. Киренского исследовали механизм связывания наночастиц ферригидрита (с примесями кобальта и меди) с лактатдегидрогеназой, выделенной из мышц кролика.
 
Результаты нашего исследования открывают перспективы для применения комплекса из лактатдегидрогеназы и наночастиц ферригидрита в фармакологии. Кроме того, понимание структурных или оптических свойств этого соединения может поспособствовать его использованию в качестве наноматериалов-катализаторов, — рассказал один из соавторов работы Роман Ярославцев.
 
Учёным впервые удалось в лабораторных условиях показать соединение лактатдегидрогеназы и наночастиц ферригидрита. Их размер не превышает 100 нм. Также они выяснили некоторые свойства образовавшегося вещества. Сам процесс связывания лактатдегидрогеназы и ферригидрита энтропийный, то есть часть энергии безвозвратно рассеивается. Наночастицы металла подавляют флуоресценцию лактатдегидрогеназы, так как воздействуют на микроокружение остатков аминокислоты триптофана. Наночастицы железа также делают белок более устойчивым к температурному воздействию — разрушаться он начинает при температуре примерно на 5 °C выше, чем выдерживает обычная лактатдегидрогеназа. Вместе с тем ферригидрит с примесью кобальта эффективнее, чем с примесью меди.
 
Исследователи использовали метод малоуглового рассеяния нейтронов, в котором информация о соединении получается при рассеивании пучка нейтронов молекулами. Также применялся метод инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье, наблюдения флуоресценции с помощью спектрофотометра и метод флуоресцентного резонансного переноса энергии. Учёные смогли определить расстояние между лактатдегидрогеназой и наночастицами ферригидрита, а кроме того, «увидеть» стыковку наночастиц.
 
Пресс-служба СФУ.

Источники

Изучен комплекс лактатдегидрогеназы с оксидом железа
Nanonewsnet.ru, 24/10/2020
Изучен комплекс лактатдегидрогеназы с оксидом железа
Научно-инновационный портал СФУ (research.sfu-kras.ru), 22/10/2020
Изучен комплекс лактатдегидрогеназы с оксидом железа
Сибирский федеральный университет (sfu-kras.ru), 22/10/2020
Изучен комплекс лактатдегидрогеназы с оксидом железа
Индикатор (indicator.ru), 21/10/2020

Похожие новости

  • 22/10/2020

    Наночастицы из бактерий помогают антибиотику лучше бороться с воспалениями

    ​Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» разработали мазь из магнитных наночастиц и антибиотика для лечения ожогов. Благодаря наночастицам, антибиотик проникает вглубь раны и убивает больше болезнетворных бактерий, способствуя быстрому восстановлению тканей.
    271
  • 09/11/2020

    Квантовый шум: обзор новостей из мира элементарных частиц

    ​Специалисты в области субатомной физики не унимаются: в последние полгода они расщепляли ядра, двигали зеркала квантовым шумом, ловили протоны и делали множество других интересных вещей. Мы подготовили очередной обзор новостей из мира элементарных частиц.
    249
  • 06/11/2020

    Ученые разработали передовую технологию синтеза композитов

    ​​​Ученые УрФУ и Института электрофизики УрО РАН, применив оригинальную методику, синтезировали композиты с выраженными антибактериальными свойствами на основе нанопорошков серебра и порошков оксида алюминия.
    389
  • 21/05/2019

    По итогам сочинского форума «Наука будущего — наука молодых»

    ​В Сочи завершились III Международная конференция «Наука будущего» и IV Всероссийский форум «Наука будущего — наука молодых». Мы попросили сибирских ученых, в них участвующих, рассказать, какие проекты они представляли на мероприятиях форума и с какими целями приехали сюда.
    1111
  • 26/11/2020

    Эксперты помогают бороться с браконьерством сибирского осетра

    ​​Эксперты-ихтиологи Красноярского ЦСМ Росстандарта и ученые-биологи Сибирского федерального университета (СФУ) и Института биофизики СО РАН для проведения судебных ихтиологических экспертиз применяют в своей практике методики, позволяющие определить видовую принадлежность рыбы и установить ее среду обитания до вылова.
    184
  • 26/05/2020

    Наука будущего: беспилотник на солнечных батареях, обрывы проволоки и молекулярные ножницы

    Как совмещать открытия в медицине и в космической сфере, чем бактериальная целлюлоза поможет экологии планеты и можно ли излечить от болезни, отредактировав ДНК, — в материале портала "Будущее России.
    884
  • 09/11/2020

    Железное притяжение: анемию победят с помощью магнитных наночастиц

    Сибирские ученые разработали частицы "наножелеза", способные доставлять лекарства в органы и ткани тела человека и лечить анемию. От нее страдает около 40% людей в мире. Современные препараты для повышения гемоглобина зачастуюплохо усваиваются и вызывают побочные эффекты, например аллергию, поясняют специалисты.
    193
  • 02/11/2020

    Ученые предложили оптимальный способ создания металлорганических магнитов

    ​​​​​Международный коллектив специалистов предложил простой и эффективный подход к синтезу легких магнитов на основе хрома и органического соединения пиразина. Полученные металлоорганические магниты сохраняют свои свойства при температурах до 242°C и не размагничиваются достаточно мощным внешним магнитным полем при комнатной температуре.
    473
  • 20/11/2020

    Красноярские ученые рассказали как и зачем использовать в науке биолюминесценцию живых организмов

    ​Биолюминесценция – способность живых организмов излучать свет, самостоятельно или в симбиозе с другими организмами. Это невероятно красивый процесс. Ученые из разных уголков мира пытаются понять его механизм, химическое действие, зачем он нужен живым организмам, и главное – как можно использовать этот свет на службу человечеству.
    448
  • 30/10/2020

    В Якутии создали устройство, которое в два раза сокращает число вирусов в общественном транспорте

    ​Резидент технопарка "Якутия" компания Jera Ai разработала и установила в маршрутном автобусе рециркулятор, созданный специально для обеззараживания воздуха в автотранспорте. Тестирование воздуха показало, что устройство снижает число бактерий и микробов в 2 раза.
    278