Ученые из петербургского Университета ИТМО совместно с коллегами из Еврейского университета в Иерусалиме разработали метод восстановления структуры белка после химической денатурации. Это поможет упростить и удешевить производство лекарств против болезней Альцгеймера или Паркинсона, сообщает ТАСС.
Российские химики вместе с израильскими коллегами научились возвращать молекулам белка исходную форму после денатурации. Метод основан на использовании наночастиц оксигидроксида алюминия, которые взаимодействуют с денатурировавшими белками и образуют с ними надмолекулярный комплекс, связанный не химически, а физически. Защитная оболочка из наночастиц не дает молекулам белков слипаться или агрегироваться, что позволило ученым достаточно легко извлечь ферменты из неблагоприятной среды. После промывки от остатков денатурирующих веществ ферменты самостоятельно восстановили свою структуру. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Компания печатает титановые ключи, которые невозможно скопировать
Кейсы
Белки, в особенности ферменты, которые ускоряют химические реакции, — основа фармацевтической и пищевой индустрии. Молекулы белка имеют очень сложную пространственную структуру, и их способность выполнять свои функции напрямую связана с их формой. Под действием агрессивных веществ или высокой температуры происходит денатурация — разрушение природной формы белка, и он теряет свои свойства, как, например, яичный белок альбумин, который при нагревании становится плотным и непрозрачным.
При химическом производстве ферментов около 80% полученного продукта являются денатурированными белками, поэтому промышленности нужен способ, который позволил бы восстанавливать структуру белков, то есть ренатурировать их и значительно удешевить таким образом их производство, сократив потери. Теоретически это возможно, но трудно достижимо практически. В 2015 году американские химики восстановили разрушенную при тепловой денатурации структуру белка куриного яйца и получили за это Шнобелевскую премию, но в промышленных масштабах эффективно ренатурировать белки пока не удавалось.
33 ведущих физика выступили в защиту инфляционной модели Вселенной
Мнения
«Постоянное воздействие денатурирующих агентов и склонность свернувшихся макромолекул к агрегации являются одними из главных препятствий для восстановления белков. Удалив эти факторы, мы смогли регенерировать наши объекты. Ренатурация смесей ферментов — уникальный процесс, никто до нас этого не делал. Мы с коллегами считаем, что работа в этом направлении будет интересна фармацевтическим компаниям», — рассказала одна из авторов исследования, магистрант ИТМО Катерина Володина.