Главная / Наука / Учёные расшифровали структуру важного для оптогенетики белка

Учёные расшифровали структуру важного для оптогенетики белка

Учёные расшифровали структуру важного для оптогенетики белка  - все важные достижения науки на  News4Ever.ru

Белок-родопсин KR2, внедрённый 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.

Международная группа исследователей раскрыла и изучила структуру белка-родопсина KR2 в физиологических условиях. Эта работа сулит прорыв в одной из самых актуальных биомедицинских дисциплин — оптогенетике — и таких её практических применениях, как лечение распространённых неврологических заболеваний.

Работа опубликована в журнале Science Advances.

Оптогенетика — 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 и использует оптогенетика. Под воздействием света они позволяют заряженным частицам — ионам — проникать в клетку или выходить из неё. Внедряя подобные белки в нейронную мембрану, учёные получают возможность направленными световыми импульсами управлять активностью нервных клеток.

Но волна исследований, порождённая открытием KR2, столкнулась 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 оказалось 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 учёные из Института структурной биологии (фр. Institut de Biologie Structurale) Университета Гренобль-Альпы (фр. Université Grenoble Alpes-CEA-CNRS), Юлихского исследовательского центра (нем. Forschungszentrum Jülich GmbH, FZJ), Института кристаллографии (нем. Institut für Kristallographie) Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена (нем. Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen), Европейского центра синхротронного излучения (European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble), Института биофизики Общества Макса Планка (нем. Max Planck Institute of Biophysics, Frankfurt am Main).

Учёные расшифровали структуру важного для оптогенетики белка — все важные достижения науки на News4Ever.ru

Поделитесь ссылкой и ваши друзья узнают, что вы знаете ответы на все вопросы. Спасибо ツ

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*