26.04.2019, 06:51 101028

Биофизики расшифровали подлинную структуру родопсина KR2

Международная группа исследователей впервые в мире раскрыла и изучила структуру белка-родопсина KR2 в физиологических условиях.
Биофизики расшифровали подлинную структуру родопсина KR2
Белок-родпсин KR2, внедренный в клеточную мембрану (изображена на рисунке в виде голубых дисков), пропускает либо блокирует ионы натрия в зависимости от воздействия света. Источник: Kirill Kovalev et al., Science Advances
 
Международная группа исследователей впервые в мире раскрыла и изучила структуру белка-родопсина KR2 в физиологических условиях. Эта пионерская работа сулит новый прорыв в одной из самых актуальных биомедицинских дисциплин - оптогенетике - и таких ее практических применениях, как лечение широко распространенных неврологических заболеваний. Работа ученых опубликована в одном из самых престижных научных журналов - Science Advances, издании Американской ассоциации содействия развитию науки.
 
Оптогенетика - новейшая биофизическая и биомедицинская дисциплина, изучающая возможности и практики управления нервными и мышечными клетками живого организма при помощи направленного воздействия световым излучением.
 
Обнаруженный несколько лет назад белок-родопсин KR2 принадлежит к группе светочувствительных белков, которые как раз и использует оптогенетика. Под воздействием света они позволяют заряженным частицам - ионам - проникать в клетку или выходить из нее. Внедряя подобные белки в нейронную мембрану, ученые получают возможность направленными световыми импульсами управлять активностью нервных клеток.
 
Но волна исследований, порожденная открытием KR2, столкнулась и с некоторыми весьма загадочными свойствами этого родопсина. В частности, оказалось, что несколько групп исследователей в ходе своей работы обнаружили и описали в общей сложности целых пять отличающихся друг от друга структур многообещающего белка.
 

И встал драматический вопрос: а какую же из этих структур считать правильной?" - рассказывает один из основных авторов работы, аспирант МФТИ Кирилл Ковалев.

 
И вот теперь выяснились причины пугающего многообразия структур нового белка. Оно оказалась порождено тем, что разные группы исследователей изучали KR2 в не полностью одинаковых условиях. Между тем белок синтезируется организмом бактерии, обитающей в океане при очень специальных параметрах окружающей среды, и только при них он обладает своими уникальными свойствами. 
 

Мы впервые смоделировали так называемые физиологические условия существования и работы KR2 и в результате описали именно ту структуру нового белка, которая возникает при надлежащих свойствах окружающей среды", - поясняет Валентин Горделий, руководитель Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний в МФТИ и в Институте структурной биологии в Гренобле.

 
Специалисты считают, что знание подлинной структуры революционного для оптогенетики родопсина в физиологических условиях открывает грандиозные возможности для изучения работы нервной системы живых организмов, моделирования новых инструментов оптогенетики и их применения в медицинской практике.
 
Помимо сотрудников Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ, в работе принимали участие ученые из Института структурной биологии Гренобльского университета и Европейского ускорительного комплекса в Гренобле (Франция), Юлихского исследовательского центра, Аахенского университета и Института Макса Планка (Германия).
 
Пресс-служба МФТИ
 
Нашли ошибку в тексте?

Выделите ошибку и одновременно нажмите Ctrl + Enter


Если Вы располагаете информацией по теме данного материала, отправляйте нам видео или новости на почту.

новости по теме

Читаемое

Новости RT

    Новости Китая

      Ваше мнение

      Казахстанцы жалуются на плохое содержание спортивных объектов, в особенности высокогорного комплекса “Медеу”. Считаете ли вы, что “Медеу” и другие спортобъекты, которые переданы в управление частным компаниям, необходимо вернуть в госуправление?