Библиотека по физике Библиотека по физике
Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Ссылки    Карта сайта    О сайте


04.02.2011

Физики научились видеть прежде невидимые белки

Ученые разработали новый метод рентгеновской микроскопии, позволяющий разрешать структуру мембранных белков, которые остаются "невидимыми" для других методов, и при этом представляют чрезвычайную важность для медицины. Работы двух групп исследователей опубликованы в журнале Nature, а коротко их итоги изложены в пресс-релизе Национальной ускорительной лаборатории SLAC.

Дифракция рентгеновских лучей на поверхности мимивируса
Дифракция рентгеновских лучей на поверхности мимивируса

Ученые определяют трехмерные структуры белков для того, чтобы лучше понять детали их взаимодействия с другими структурами, а также уточнить биохимические функции этих белков. Наиболее мощной на сегодняшней день технологией микроскопии является рентгеновская кристаллография. Суть метода такова: специалисты выращивают кристалл из изучаемого белка или другой биомолекулы, а затем облучают его рентгеновскими лучами. Анализируя картину рассеивания лучей на объекте, ученые могут восстановить его структуру.

При всех достоинствах рентгеновской кристаллографии у нее есть один недостаток, который мешает использовать этот метод для разрешения структуры всех белков - многие из этих молекул "не хотят" образовывать достаточно крупные кристаллы. В частности, кристаллизации практически не поддаются мембранные белки - в человеческом организме насчитывается примерно 30 тысяч таких белков, однако ученые смогли выяснить структуры всего шести из них. При этом около 60 процентов всех лекарств "нацелены" именно на мембранные белки.

Авторы новых работ использовали очень мощный источник лазерного рентгеновского излучения Linac Coherent Light Source, который способен производить очень короткие импульсы, длящиеся исчезающе малое время. Благодаря минимальной продолжительности импульса, ученые успевают зафиксировать картину, создаваемую отраженными лучами, до того, как объект будет разрушен. Для получения изображения объекта достаточно использовать его нанокристаллы, которые можно вырастить относительно легко. Физики впрыскивают нанокристаллы в камеру и пропускают сквозь них луч лазера.

Используя новую технологию, физики разрешили структуру фотосистемы I - мембранного комплекса из растительных клеток, который необходим для осуществления фотосинтеза. В общей сложности было получено три миллиона снимков, десять тысяч из которых были использованы для создания итогового изображения. Второй коллектив исследователей определил структуру вируса-гиганта, получившего название мимивируса. Согласно показаниям приборов, во время облучения мимивирусы нагревались до 100 тысяч градусов Цельсия - но их изображение было получено до того, как это произошло.

В будущем авторы намерены наладить методику с увеличенной мощностью лазера - этот шаг позволит разрешать структуры биомолекул с точностью до атома. Кроме того, ученые надеются, что при помощи новой методики будет возможно получать изображения биологических структур практически в нативном виде, так как необходимая подготовка образцов минимальна.


Источники:

  1. Lenta.Ru




Пользовательского поиска




Физики превратили непроводящий полимер в полупроводник силой звука

Десять невозможных вещей, ставших возможными благодаря современной физике

Физики нашли возможную брешь в Стандартной модели

Ученые объяснили звуки метеоров

Теория эмерджентности: что такое реальность?

Ученые математически доказали недостижимость абсолютного нуля температуры

Четыре крупнейших ошибки в научной жизни Эйнштейна





Интернет казино играть

© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://physiclib.ru/ 'PhysicLib.ru: Библиотека по физике'

Рейтинг@Mail.ru