Исследователи открыли способ укрепления белков

Белки, выполняющие жизненно важные функции в организме, очень капризны. Для правильной работы они должны быть определённым образом свернуты, но многие белки легко превращаются в бесполезные клубки при температурах всего на несколько градусов выше нормальной температуры тела.

Эта шаткая стабильность ставит белки и зависящие от них организмы на грань пропасти, где одно дестабилизирующее изменение в ключевом белке может привести к болезни или смерти. Это также сильно осложняет производство и использование белков в исследованиях и медицине.

В статье, опубликованной 11 декабря в журнале Molecular Cell, исследователи из Мичиганского университета и Университета Лидса описывают новую стратегию стабилизации конкретных белков, напрямую связывая их стабильность с устойчивостью бактерий к антибиотикам.

Новый метод

Учёные обнаружили, что когда белок встраивается в середину маркера устойчивости к антибиотику, устойчивость бактерий к антибиотику становится зависимой от стабильности встроенного белка. Это позволило легко отбирать стабилизирующие мутации в белках с помощью простого теста на рост бактерий на антибиотиках («жизнь или смерть»). Выявленные мутации делали белки более устойчивыми к разворачиванию.

Эволюционный компромисс

Мутации, усиливающие стабильность модельного белка, в основном находились в ключевых областях, связанных с его функцией. Это говорит о том, что для работы этому белку, возможно, нужна гибкость и, следовательно, минимальная стабильность. В ходе эволюции естественный отбор может действовать на оптимизацию, а не на максимизацию стабильности белка.