Хотя давно было признано, что белки не статичны, более 30 лет понимание ученых белков ограничивалось наблюдением за их структурой с помощью статических снимков, сделанных с помощью кристаллографии, метода, используемого для получения изображений структур молекул в различных конфигурациях.
Чтобы понять нормальное функционирование белков и разработать методы лечения нарушений в работе клеток, ученым потребовалась, но отсутствовала динамическая картина скоординированных движений белков. Один экспериментальный метод, с помощью которого ученые могли наблюдать движение, спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР), использовался с менее чем 1 процентом белков, потому что большинство белков слишком большие, сложные, труднодоступные или нерастворимые.
Чтобы восполнить пробел в знаниях, исследователи разработали компьютерный метод, который рассматривал два разных снимка одних и тех же белковых структур, снятых с помощью кристаллографии, и определял точки шарнира, или “ горячие точки ”, гибкости.
При этом исследователи успешно подтвердили предположение, что белки используют наиболее эффективные диапазоны движения. Благодаря более глубокому пониманию механики движения исследователи смогут лучше анализировать изменения в белках, когда они взаимодействуют с другими молекулами, регулируя функционирование клеток.
«Более 30 лет учебники биологии для студентов-медиков содержат статические изображения структур более 100 000 белков.
Это исследование является шагом к воплощению этих снимков в жизнь путем понимания движений, которые участвуют в том, как белки катализируют реакции или регулируют биологические процессы », – сказал Майкл Чепмен, доктор философии.D., профессор биохимии и молекулярной биологии Медицинской школы OHSU и член Института рака Найта. По аналогии, снимок породистой лошади мало что скажет о том, как она бежит. Эта статья – шаг к изучению того, как белки занимаются своим делом.’