Все рубрики раздела
- Ученые обнаружили в человеческом мозге новый участок14:12
- У человечества есть лишь 20 лет: в ООН сказали о климатической катастрофе14:41
- Ученые нашли доказательства существования снежного человека08:01
- Ученые назвали самый плохой сценарий для Земли19:40
- Американские ученые предупредили о грядущей катастрофической жаре на планете21:43
- Ученый сделал сенсационное заявление о лекарствах18:48
- Через 10 лет мир ждет полный хаос: неутешительный прогноз ученых09:30
- Врачи объяснили, почему нельзя отказываться от завтрака08:00
- Огромная проблема для всего мира: ученые заявили о таянии крупного ледника в Антарктиде16:40
- Загадочная "воющая" аномалия на дне Тихого океана потрясла ученый мир 18:10
Ученые создали самый длинный искусственный белок
Химики университета Вандербильта создали в лаборатории самый длинный в мире искусственный белок. Предыдущий рекордсмен был в два раза короче: 106 аминокислот против 242 на этот раз.
Однако учёные гнались не за рекордом. Их интересовала сама возможность синтеза таких длинных белков, так как крупные белки (в отличие от маленьких) могут выполнять более сложные функции.
В природе существуют сотни тысяч белков, выполняющих массу различных функций. Они имеют разные состав и форму, сходство у них одно - все состоят из 20 основных аминокислот.
Сборка белка в организме происходит в два этапа. Сначала соседние аминокислоты складываются в так называемые вторичные структуры, например, в похожие на палочки α-спирали и плоские β-листы. Эти вторичные структуры затем взаимодействуют и собираются в трёхмерные формы, которые и определяют свойства белков.
Работа в лаборатории отличается от природных механизмов. Сначала химики "скармливают" программному обеспечению законы физики и химии, согласно которым аминокислоты собираются в белки, затем выбирают из полученных структур наиболее стабильную и с нужными функциями и лишь потом создают её в пробирке. Такой синтез специалисты называют in silico.
За последние десять лет было синтезировано огромное количество белков, не существующих в природе, но возможности химиков ограничены вычислительными мощностями компьютеров. Ведь, чтобы создать белок на компьютере, необходимо перебрать миллиарды комбинаций (каждая аминокислота занимает каждое возможное место). Затем программа просчитывает, какова стабильность полученной молекулы. Чем длиннее белок, тем больше вычислений.
"На сегодняшний даже самые быстрые суперкомпьютеры не способны обработать данные более чем по 120 аминокислотам", - рассказывает руководитель нынешней работы профессор Дженс Мейлер. Однако его команда придумала, как обойти это ограничение, взяв пример с природы.
Симметричные структуры обсчитывать легче, решили химики и создали в виртуальной реальности димер – молекулу, состоящую из двух идентичных половинок. Программное обеспечение научили учитывать симметрию, и в результате расчёт стабильной структуры на 400 процессорах суперкомпьютера университета Вандербильта занял "всего" 10 дней.
После этого учёные синтезировали необходимую последовательность ДНК и внедрили её в геном бактерии E.coli. Дальнейший анализ показал, что микроорганизм произвёл нужный белок.
Полученную молекулу назвали FLR. Она представляет собой один из возможных вариантов белка, который используется организмом для производства важной аминокислоты гистидина.
В статье, опубликованной в Journal of American Chemical Society, химики пишут, что белок состоит из восьми β-листов, окружённых восемью α-спиралями, всё это богатство собрано в гексагональную структуру, похожую на маленькую бочку.
При помощи рекордсмена учёные планируют создать более длинные искусственные функциональные белки с формами, не существующими в природе. Это в свою очередь поможет синтезировать более эффективные антитела и вакцины для борьбы с различными вирусными инфекциями.
По материалам: www.vesti.ru
Теги: исследования, открытие, наука, химия, белок
- Найденные в Поволжье кости оказались черепом неандертальца неизвестного возраста
- Перельман наконец рассказал, почему ему не нужен миллион
- Ученые расшифровали генную информацию всех известных риновирусов
- Женщины против мужчин: изобретения слабого пола
- Сеанс разоблачения: ТОП-10 мифов и заблуждений
- Ученые намерены вскрыть могилу Галилео Галилея
- Фонд Ахметова передал продуктовые наборы в прифронтовое Щурово17:00
- Полицейские доставили гуманитарную помощь в прифронтовую Макеевку13:00
- За сутки россияне 15 раз обстреляли населенные пункты Донетчины - ОВА12:00
- Оперативная информация Генштаба ВСУ о ситуации на Донбассе09:00
- Появились спутниковые снимки последствий удара по нефтебазе в Луганске16:00
- За 8 мая россияне ранили 3 жителей Донецкой области11:00
- Оперативная информация Генштаба ВСУ о ситуации на Донбассе09:00
- В Донецкой области от российских обстрелов загорелся лес15:00
- 7 мая оккупанты обстреляли 6 населенных пунктов Донетчины - Нацполиция13:00
- Оперативная информация Генштаба ВСУ о ситуации на Донбассе12:00