Белки играют в мяч
“Cover Art” для статьи напоминает обложку альбома “The Dark Side of the Moon” группы Pink Floyd.
Рисунок показывает, как из бесцветного белка и одного типа каротиноидов могут быть получены
красные, пурпурные, оранжевые и фиолетовые белки. Источник: Евгений Максимов/МГУ

“Cover Art” для статьи напоминает обложку альбома “The Dark Side of the Moon” группы Pink Floyd. Рисунок показывает, как из бесцветного белка и одного типа каротиноидов могут быть получены красные, пурпурные, оранжевые и фиолетовые белки. Источник: Евгений Максимов/МГУ

В МГУ открыли: белки могут обмениваться каротиноидами

Ученые Биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова впервые изучили обмен каротиноидами фотоактивного оранжевого каротиноидного белка (OCP — Orange Carotenoid Protein) со схожими по структуре белками. Это открытие приблизит создание антиоксидантных препаратов на основе ОСР, которые помогут защитить здоровые клетки при терапии онкологических заболеваний. Результаты работы опубликованы в Biophysical Journal.

Оранжевый каротиноидный белок (OCP) — небольшой водорастворимый белок, который служит у цианобактерий белком-тушителем: он уменьшает передачу энергии в пигментном аппарате фотосинтеза на интенсивном свету.

Цианобактерии — одни из самых ранних на Земле организмов, способных к фотосинтезу. Их жизнедеятельности наша планета обязана высоким содержанием кислорода в атмосфере.

Оранжевый каротиноидный белок за счет изменения своей структуры «спасает» фотосинтезирующие компоненты цианобактерий от перегрева. В качестве фоточувствительных хромофоров (окрашивающихся соединений) в белке используются каротиноиды – длинные углеводородные молекулы с большим количеством двойных связей.

Ранее биологи из МГУ впервые охарактеризовали структуру и свойства С-доменов ОСР, которые, как оказалось, способны связывать каротиноид в комплекс, обладающий яркой фиолетовой окраской. В данном случае, домен — это элемент третичной структуры белка, то есть определенный мотив укладки аминокислот в спирали белка. 

Одним из интересных и ранее неизвестных свойств оранжевого каротиноидного белка оказалась возможность передавать каротиноид другим белкам, имеющим схожую структуру. Механизм этого процесса представлен в упомянутой работе, опубликованной в Biophysical Journal.

«Мы изучали взаимодействие фиолетовых С-доменов ОСР, содержащих каротиноид с бесцветной апо-формой ОСР. В результате взаимодействия бесцветная апо-форма ОСР становилась оранжевой и фотоактивной (способной менять структуру и цвет при разных температурах). Процесс переноса каротиноида моделирует сборку фотоактивного белка из протеиновой матрицы и хромофора (каротиноид)», — рассказал один из авторов работы, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории радиационной биофизики Евгений Максимов.

Открытая учеными реакция переноса гидрофобной молекулы каротиноида между двумя водорастворимыми белками дает экспериментаторам несколько интересных возможностей. Изученный механизм позволит создавать водорастворимые белковые комплексы доставки обладающего антиоксидантными свойствами каротиноида к клеткам, нуждающимся в защите от активных форм кислорода: например, к здоровым тканям при фотодинамической терапии рака. Фотоактивные свойства комплекса помогут создать молекулярные термометры: по их окраске можно будет идентифицировать различия в температуре между частями клетки.

Комментарии

Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Интересное в интернете
История, политика и наука с её дронами-убийцами
Читайте ежедневные материалы на гуманитарные темы. Подпишитесь на «Русскую планету» в соцсетях
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!
Станьте нашим читателем,
сделайте жизнь интереснее!
Помимо актуальной повестки дня, мы также публикуем:
аналитику, обзоры, интервью, исторические исследования.
личный кабинет
Спасибо, я уже читаю «Русскую Планету»