Ученые создали сложные трансмембранные белки с нуля

Исследование, проведенное молекулярными инженерами из Вашингтонского университета, позволит ученым создавать не встречающиеся в природе трансмембранные белки для выполнения конкретных задач.


Трансмембранные белки входят в мембраны всех клеток и клеточных органелл. Многие естественные трансмембранные белки действуют как шлюзы для транспортировки конкретных веществ через биологическую мембрану.

«Наши результаты открывают путь разработкам мембранных белков, которые способны имитировать протеины, обнаруженные в природе, или обретать совершенно новую структуру и функционал», – сказал Дэвид Бейкер, профессор биохимии Университета Вашингтона.

Статья опубликована 1 марта в журнале Science.

В новом исследовании команда Пейлонга Лу, старшего научного сотрудника лаборатории Baker и ведущего автора статьи, использовала компьютерную программу Rosetta, разработанную в упомянутой лаборатории, которая способна предсказать структуру синтезированного белка. Важно подчеркнуть, что структура белка имеет решающее значение, так как определяет его функционал.

Форма белка образуется из сложных взаимодействий между аминокислотами, составляющими белковую цепь, и между аминокислотами и окружающей средой. В конечном счете, белок принимает форму, которая наилучшим образом уравновешивает все эти факторы.

Исследователи синтезировали трансмембранные белки внутри бактерий и клеток млекопитающих с использованием всего 215 аминокислот. Полученные белки оказались достаточно термически стабильными и способными правильно ориентироваться на мембране. Подобно природным, белки многопроходные, то есть способны несколько раз пересекать мембрану и группироваться в стабильные мультибелковые комплексы.