Кристаллы растут, поедая своих мелких собратьев

Наблюдая за кристаллами бактериородопсина, ученые из МФТИ выяснили, что более крупные кристаллы поглощают те, что помельче. Исследователи надеются, что изучение образования кристаллов поможет им лучше понять структуру мембранных белков. В дальнейшем ученые планируют применить результаты исследований при изготовлении лекарств.

Для своих наблюдений ученые из Московского физико-технического института использовали кристаллы бактериородопсина – мембранные светочувствительные белки, схожие по строению с родопсинами (основной зрительный пигмент) млекопитающих. Как пишет РИА «Новости», исследователи изучали поведение кристаллов на протяжении месяца и выяснили следующую закономерность: по мере роста кристаллы начинали образовывать зоны из небольших кристаллов, а рядом, за пределами зон, образовывались крупные кристаллы. Таким образом, по мнению ученых, крупные кристаллы росли, поедая своих мелких собратьев.
 
Ученые также отметили, что зоны кристаллов образуются по определенным правилам, напоминая строение пчелиных сот. Исследователи назвали их доменами. «Если мы научимся контролировать размер доменов, то возможно будет выращивать кристаллы больших размеров и, соответственно, получать более качественные и точные структуры белков», – отметил главный автор исследования и руководитель группы микроскопии сверхвысокого разрешения Валентин Борщевский.

Добавим, что бактериородопсин используется для производства полимерных матриц различного состава с включенными в них молекулами белка. К примеру, в 80-х годах в рамках проекта «Родопсин» его использовали, изучая эффективность и перспективность применения материала «Биохром» в качестве фотохромных материалов и среды для голографической записи.
 
По данным информагентства, ученые планируют применить результаты исследований при изготовлении лекарственных средств. Примерно 60% производимых лекарств воздействуют на мембранные белки из класса GPCR. К примеру, эти белки участвуют в передаче сигнала нервными клетками, восстанавливая их состояние после прохождения нервного импульса, или реагируют на адреналин, заставляя клетки нашего организма усерднее работать в условиях стресса. На разработку нового лекарственного средства требуются долгие годы и значительные финансовые затраты. Понимание принципов работы мембранных белков, знание их молекулярной структуры позволят значительно сократить время и деньги, полагают авторы исследования.