Лазерный мир

Исследователи МФТИ смогли получить более 200 новых расшифровок структур различных белков, ранее не поддающихся изучению классическими методами, с момента открытия нового метода анализа таких структур на основе технологии с применением лазеров на свободных электронах. 51 белок потенциально применим в фармакологии, сообщила в четверг пресс-служба Московского физико-технического института (МФТИ).

«Исследователи из МФТИ опубликовали обзор одного из самых перспективных современных методов для анализа третичных структур белков — серийной фемтосекундной кристаллографии. С 2011 года более 200 новых расшифровок структур для различных белков стало доступно исследователям. Среди них — 51 потенциально важная для фармакологии мишень (мембранные рецепторы, ферменты, вирусные белки), ранее не поддававшаяся классическим методам анализа», — говорится в сообщении.

Метод серийной фемтосекундной кристаллографии получил мощное развитие в последние 10 лет и открыл новые перспективы в рациональной разработке лекарств, так как позволяет определять трехмерные структуры биологических макромолекул, таких, например, как белки. До разработки этого метода поиск лекарственных молекул был по большей части эмпирическим: исследователи либо пытались менять структуру известных молекул, влияющих на белок, либо просто перебирали массу молекул из различных химических библиотек, пытаясь подобрать новое лекарство.

Метод рентгеновской кристаллографии заключается в том, что предварительно выделенный и очищенный белок кристаллизуют, то есть высушивают с помощью растворителя. Затем кристалл помещают в специальное устройство, где облучают рентгеновским излучением.

Полученные данные позволяют установить трехмерную структуру белковой молекулы.

Однако не все биологические макромолекулы удастся кристаллизовать. Например многие рецепторы, не позволяют создать достаточно большие и чистые кристаллы. Причем эти белки часто являются очень важными звеньями в развитии различных заболеваний, и знание их структуры крайне важно для фармаколога-исследователя. Для их анализа ученые предложили использовать рентгеновские лазеры на свободных электронах. А метод получил название серийной фемтосекундной рентгеновской кристаллографии (или SFX).

Первая установка была открыта для свободного использования экспериментаторами в 2009 году, а первые результаты ученые получили в 2011 году. С тех пор по всему миру насчитывается уже пять открытых для исследователей центров — в США, Японии, Республике Корея, Германии и Швейцарии. «Систематизация известных на данный момент особенностей технологии в приложении к биологии и фармакологии, проведенная исследователями из МФТИ, несомненно будет полезна для ученых, занимающихся разработкой лекарств и нуждающихся в получении структур важных фармакологических мишеней», — добавили в МФТИ.

Источник: https://tass.ru/nauka/6630682