Ученые Московского физико-технического института (МФТИ) совместно с коллегами из Франции и Германии впервые раскрыли и изучили структуру белка, перспективного для использования в оптогенетике — новейшей дисциплине, методы которой позволяют, например, частично восстанавливать потерянные зрение и слух, а также управлять мышцами при потере контроля над ними в результате неврологических заболеваний. Об этом сообщила ТАСС пресс-служба университета.

«Коллаборация ученых впервые в мире раскрыла и изучила структуру белка-родопсина KR2 в физиологических условиях. Эта работа сулит новый прорыв в одной из самых актуальных биомедицинских дисциплин — оптогенетике — и таких ее практических применениях как лечение распространенных неврологических заболеваний. Клиническая депрессия, повышенная тревожность, эпилепсия, болезнь Паркинсона — все эти патологии получат новый инструмент эффективной терапии благодаря открытию международной группы исследователей», — говорится в сообщении.

Оптогенетика — новейшая биофизическая и биомедицинская дисциплина, изучающая возможности и практики управления нервными и мышечными клетками живого организма при помощи воздействия световым излучением. Методы оптогенетики уже позволяют частично восстанавливать потерянные зрение и слух, управлять мышцами при потере контроля над ними из-за неврологических заболеваний. Но главное — эти методы дают возможность глубокого изучения нейронных сетей, которые отвечают за эмоции, принятие решений и другие фундаментальные процессы в живых организмах.

Новый белок и его структура

Несколько лет назад в клеточной мембране морской бактерии Krokinobacter eikastus был обнаружен новый, ранее неизвестный белок-родопсин, получивший название KR2. Он принадлежит к группе светочувствительных белков, которые как раз и использует оптогенетика. Однако при изучении КR2 ученые обнаружили целых пять отличающихся друг от друга структур этого белка. И перед научным сообществом встал вопрос: какую же из этих структур считать правильной?

«Мы впервые смоделировали так называемые физиологические условия существования и работы KR2 и в результате описали «правильную» структуру нового белка, которая возникает при надлежащих свойствах окружающей среды. Мы показали, что функциональной единицей белка является пентамер. Заодно удалось объяснить, из-за чего возникли серьезные погрешности в прежних многочисленных исследованиях структуры объекта», — сказал глава Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний в МФТИ и в Институте структурной биологии в Гренобле Валентин Горделий.

Отмечается, что знание подлинной структуры KR2 не только является фундаментальным для понимания механизма работы белка, но и открывает новые возможности для изучения работы нервной системы живых организмов, моделирования новых инструментов оптогенетики и их применения в медицине. Помимо ученых МФТИ в работе принимали участие сотрудники Института структурной биологии Гренобльского университета и Европейского ускорительного комплекса в Гренобле (Франция), Юлихского исследовательского центра, Аахенского университета и Института Макса Планка (Германия).

 

Источник: ScientificRussia

Оставить комментарий

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
  Подписаться  
Уведомление о