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

Пропускная способность нового порта Анаклия в Грузии составит 7,8 млн тонн в год
Более 100 жителей севера Сахалина получили новые квартиры благодаря госпрограмме
В Думе разрабатывают меры по противодействию подрывной деятельности против России
Eni и NOC подписали соглашения на $8 млрд о добыче газа в Средиземном море
Суд не удовлетворил иск Fesco к Магомедову и некоторых офшоров на 80 млрд рублей
РБК: денежные переводы из России в соседние страны в 2022 году достигли рекордных объемов
В МИД РФ заявили о готовности России к массированным кибератакам
"Ъ": суд оправдал бывшего топ-менеджера ЦЭНКИ, осужденного на девять лет за взятку
СМИ: новую стрельбу в Восточном Иерусалиме устроил 13-летний подросток
На берегу Каспия в Дагестане планируют построить в 2026 году премиум-курорт
"Татнефть" приобрела 100% акций резинотехнического завода в Узбекистане
В новых регионах отменят наложенный Украиной арест на недвижимость
Конгрессмены потребовали от Белого дома объяснить поставки Киеву танков
РЖД в 2023 году направят 7,5 млрд рублей на развитие пунктов пропуска
Хуснуллин: единая цифровая система координат в России сократит сроки строительства на 20%
ЦБ рассчитывает, что выдачи ипотеки по околонулевым ставкам в 2023 году сойдут на нет
Захарова заявила об отсутствии причин для изменения уровня дипотношений России и Молдавии
Обнаружены следы столкновения галактики без темной материи с ее соседом
Бельгия заявила, что не поддержит запрет на поставки в ЕС алмазов из России
Россия призвала МАГАТЭ изучить данные СВР о размещении Украиной вооружений на АЭС
Фигурное катание Состояние госпитализированного фигуриста Костомарова остается стабильным
В "Росэнергоатоме" прокомментировали информацию МАГАТЭ о взрывах у ЗАЭС
ЦБ ожидает в 2023 году роста портфеля корпоративных кредитов на уровне 10-14%
ЦБ не видит необходимости увеличения суммы страхового покрытия по вкладам
Физики создали долгоживущие квантовые биты на базе квантовых точек
Карелин оценил рекомендации МОК по допуску российских спортсменов
Саратовский завод при поддержке ФРП запустил производство новой запорной арматуры
Захарова назвала помощь Запада "питательной средой" для коррупции на Украине
Турнир Ивана Ярыгина по борьбе открылся в Красноярске
На Марсе сфотографировали "морду медведя"
Meta исключила "Азов" из списка опасных организаций
ЦБ назвал адекватным запас рублевой и валютной ликвидности российских банков
Портфель корпоративных кредитов банков России в 2022 году вырос на 14,3%
Путин поручил к 1 марта уточнить методику определения цен на нефть при налогообложении
Росприроднадзор требует взыскать более 13 млн рублей ущерба почве в селе на Кубани
Деятельность "Медузы" признали нежелательной в России
Пассажиропоток аэропорта Сургута в 2022 году достиг максимальных 1,9 млн человек
Общая сумма таможенных льгот на Урале в 2022 году превысила 150 млрд рублей
Около 7 млрд рублей направят на программу развития газоснабжения в КЧР до конца 2025 года
Мишустин призвал информировать жителей новых регионов РФ о положенной им соцподдержке
Все новости
Наверх