Белки дрожжей раскрывают секреты устойчивости к засухе
Учёные из Сиракузского университета выяснили, почему некоторые организмы способны полностью высыхать и возвращаться к жизни при регидратации, в то время как клетки человека погибают при обезвоживании. Исследование, опубликованное в журнале Cell Systems, впервые проанализировало тысячи белков на предмет их устойчивости к дегидратации.
Используя дрожжи в качестве модели, команда применила масс-спектрометрию и инструменты искусственного интеллекта для изучения белков. «Мы выясняем правила, определяющие устойчивость белка к экстремальному водному стрессу», — объясняет ведущий автор Шахар Сукеник.
Исследователи обнаружили, что устойчивые к обезвоживанию белки обычно меньше по размеру, плотно свернуты и имеют большое количество отрицательных зарядов на поверхности. Учёным удалось повысить устойчивость зелёного флуоресцентного белка (GFP) с почти нулевой до 100% путём целенаправленных мутаций.
Анализ также показал, что наиболее устойчивыми оказались «белки-производители», создающие малые молекулы — строительные блоки клетки. В то же время чувствительные к обезвоживанию белки обычно выполняют энергозатратные функции, такие как производство рибосом.
«Если клетка по какой-то причине исчерпывает эти малые строительные блоки, всё. Клетка застревает. Это как автомобиль, у которого закончился бензин», — говорит Сукеник.
Это открытие может привести к созданию белковых терапевтических препаратов, таких как инсулин и антитела, которые можно хранить и транспортировать без охлаждения. «Срок годности лекарств, продуктов питания или других белковых продуктов может быть продлён на месяцы или даже годы», — отмечает учёный.
В настоящее время команда применяет эту стратегию для разработки новых, устойчивых к обезвоживанию белков.
0 комментариев