Раскрыт механизм работы белка, перекачивающего отрицательно заряженные ионы

Российские биохимики раскрыли структуру и механизмы работы светочувствительного белка бактерий SyHR, способного перекачивать через мембрану клеток отрицательно заряженные ионы. Это открытие позволит создать новые методики управления работой нейронов при помощи вспышек света, сообщила в понедельник пресс-служба МФТИ.

Раскрыт механизм работы белка, перекачивающего отрицательно заряженные ионы

"Белок-родопсин SyHR оказался очень интересен для науки с фундаментальной точки зрения, но не менее важно и его практическое применение. Генетически модифицируя клетки, мы можем добавлять в них родопсины, и затем управлять процессами в них при помощи света. Управление клеткой с помощью света может приблизить нас к лечению ряда болезней, которые связаны с нарушением передачи нервных сигналов", - заявил руководитель лаборатории МФТИ (Долгопрудный) Иван Гущин, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Человек и другие многоклеточные живые существа обладают способностью видеть окружающий мир благодаря светочувствительным белкам, способным взаимодействовать с частицами света и преобразовать их в понятный мозгу набор электрических сигналов. Схожие молекулы, так называемые родопсины, присутствуют во многих археях и бактериальных клетках.

Эти вещества далеко не всегда играют роль датчиков света - часть из них используется микробами в качестве источника энергии для работы различных молекулярных насосов, которые перекачивают определенные ионы в клетку или за ее пределы. История появления этих белков вызывает огромный интерес у биотехнологов и биологов-эволюционистов, изучающих историю появления животных и их органов зрения.

Белки и ионы
Гущин и его коллеги по лаборатории уже много лет изучают функции и свойства различных типов родопсинов. В частности, год назад специалистам из МФТИ и их коллегам из Германии и США удалось раскрыть структуру ионного "насоса", который используют клетки патогенных грибков для прокачки протонов. Это открытие приблизило ученых к раскрытию истории появления родопсинов, а также созданию новых лекарств от грибковых инфекций.

В своей новой работе ученые впервые раскрыли структуру одного из бактериальных белков-родопсинов, который отвечает за прокачку ионов хлора и других анионов, отрицательно заряженных ионов, через мембраны клеток микробов. В их число входят сульфат-анионы (SO4), имеющие двойной отрицательный заряд, а также другие важные для биологических процессов молекулы.

Ученые детально изучили реакции между ионами хлора и SO4, а также молекулами белка SyHR при помощи ускорителя частиц SLS, установленного в Швейцарии. Данные опыты помогли исследователям раскрыть, как меняется трехмерная форма родопсина при его взаимодействиях с ионами и при поглощении энергии света. Эти опыты указали на неожиданно сильную связь ионов хлора с белком, что необходимо учитывать при использовании SyHR в биологических опытах.

Полученные российскими исследователями сведения, как надеются Гущин и его коллеги, помогут биологам создать новые методы управления активностью нейронов при помощи вспышек света. Это позволит создать новые подходы для изучения работы мозга, а также новые типы терапий, напрямую подавляющих или стимулирующих активность отдельных нейронов.

Похожие публикации

2-11-2022, 07:00
Биологи раскрыли архитектуру центров зрения в мозге осьминогов
1-11-2022, 07:00
Иммунные клетки помогают возбудителю токсоплазмоза проникать в мозг человека
29-10-2022, 09:00
Выявлен белок стволовых клеток, провоцирующий рецидивы опухолей в мозге
16-07-2022, 04:00
Раскрыт механизм, который вирусы оспы используют для обхода иммунитета
13-07-2022, 18:00
Раскрыта точная структура фермента ACE, регулирующего давление в сосудах
24-06-2022, 13:00
У острова Гваделупа обнаружили гигантских бактерий
24-06-2022, 05:00
Открыт иммунный механизм, предотвращающий развитие облысения
23-06-2022, 20:00
Человеческие клетки усваивают соевый белок хуже, чем куриный
9-06-2022, 11:00
Разработан новый вид лекарств, подавляющих размножение коронавирусов
9-06-2022, 09:00
"Зеркальная" ДНК способна разрушать раковые клетки
1-09-2016, 06:00
Ученые нашли ген, ответственный за «тяжелый алкоголизм»
2-05-2015, 06:30
Биологи научились при помощи света блокировать боль у мышей

Добавьте комментарий

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ

От российских моряков российским плачущим олимпийцам...
Сводка Минобороны о ходе СВО на 29 марта 2024 года. Главное:
На Украине усомнились в способности французов что-то сделать на поле боя
Европа находится в «предвоенной эпохе», считает премьер Польши
Шакро Молодой вышел по УДО из краснодарской колонии
Страны G7 обсуждают снижение потолка цен на нефть из России
Обзорная сводка с фронтов СВО на утро 29-03-2024 г. от Двух майоров
Интервью Сырского. Что говорит новый главком ВСУ о ситуации на фронте
ЦБ намерен усилить для банков материальную ответственность
Цены на нефть завершают квартал значительным ростом
Банки стали чаще выдавать автокредиты на семь и более лет
Ле Пен обвинила правительство в намерении "обчистить карманы" французов
Ростех создал модификацию бронежилета «Оберег» для саперов
"Поздно". Россия наступает быстрее, чем ВСУ окапываются
Эстония может отправить одного солдата защищать Красное море
Интересно, а сам Зеленский верит в то, что он несёт на весь мир?
Яндекс представил третье поколение языковых моделей YandexGPT
В Улан-Уде отменили прямые выборы мэра города
Главное из нового брифинга Минобороны РФ от 28-03-2024 года:
Киев перебрасывает личные резервы командования под Часов Яр
Заявления сына владельца «Крокуса» Эмина Агаларова:
В Китае проектируют широкофюзеляжный самолет
Обзорная сводка с фронтов СВО на утро 28-03-2024 г. от Двух майоров
Началась процедура признания Аллы Пугачёвой иностранным агентом
Мигрант зарезал супругу и чуть не убил еще двоих на востоке Москвы
Онколог назвал способствующие развитию рака кишечника факторы
Комбат львовской теробороны отправил раненного собирать милостыню
В Китае усилили наказание за взяточничество в частных компаниях
Главное из заявлений Владимира Путина по поводу НАТО:
Импорт СПГ из России в Грузию года вырос в два раза в феврале
Как водителю ускорить диалог с инспектором ДПС?
Полиция и ФСБ пресекли диверсию на железной дороге под Ачинском
Джо Байден беспокоится, что проиграет президентские выборы в ноябре
В Белгороде в административное здание врезался БПЛА противника
Генпрокуратура национализировала 15 предприятий ВПК с начала 2023 года
Смертную казнь в России надо восстановить просто так...
Двух конвоиров задержали за помощь бандиту-бизнесмену Олегу Медведеву
Новый брифинг Минобороны России от 27 марта 2024 года:
В Химках сотрудник полиции разбил три припаркованные машины
Обзорная сводка с фронтов СВО на утро 27-03-2024 г. от Двух майоров
Все новости
Наверх