Новая техника может определить роль белков с неизвестной функцией

Источник: wikimedia.org

Ученые Университета Вирджинии (США) представили новую методику определения функций белков в живых клетках. Важность этой технологии трудно переоценить: наука до сих пор не может объяснить назначение огромного количества белков. В частности, задачи 50% известных белков, обнаруженных (или предсказанных при помощи секвенирования генома) в человеческом организме, до сих пор не раскрыты. Как отмечает участник исследования Игорь Шумилин, чтобы изучить работу клеточных процессов, необходимо точно знать о работе каждого компонента этой системы. Только такая информация может стать основой эффективной медицины. Пока же ученые чаще всего разрабатывают лекарственные препараты методом проб и ошибок. Их можно сравнить с человеком, который пытается починить двигатель, не зная о назначении половины деталей. Шансы на успех крайне малы.

Новая методика получила название «кристаллографический скрининг библиотеки связывающих метаболитов». Ее преимущество перед традиционными технологиями в том, что для исследования конкретного белка не требуется предварительная информация об его структуре и химических свойствах. Задачи белка выявляются по тому, как он взаимодействует с «коктейлем» химических веществ. Они тщательно подобраны, чтобы представлять большое разнообразие соединений, имеющихся в живых клетках. На первом этапе «библиотека» включает около 100 наименований. По тому, как белки связываются с теми или другими веществами, ученые выясняют, какие виды метаболитов могут дать более точную информацию о белке.

Таким образом, вместо проверки тысяч и тысяч потенциальных метаболитов, ученые могут ограничиться несколькими десятками соединений. В процессе испытания новой методики Игорь Шумилин и его коллеги определили природные лиганды двух семей белков с неизвестными функциями, PF01256 и YjeF_N. Оказалось, что белки семейства PF01256, представленные белком YxkO из сенной палочки, катализируют дегидратацию АДФ/АТФ-зависимого НАД(Ф)H-гидрата. Эта реакция уже была описана ранее, но до сих пор было не понятно, какое вещество является катализатором процесса. Белки семейства YjeF_N взаимодействуют с аденозин дифосфорибозо-связанной подложкой, и, возможно, выполняют функции АДФ-рибосилтрансферазы.