Разворачивая «природный оригами»: белки часто ошибаются при сворачивании

Исследователи из Университета Лидса обнаружили, что процесс сворачивания белков, иногда называемый «природным оригами», является «методом проб и ошибок». Белки могут многократно сворачиваться неправильно, прежде чем примут корректную структуру, необходимую для их функции.

Белки в организме выполняют множество функций и играют ключевую роль в росте, восстановлении и работе клеток. Профессор структурной молекулярной биологии Шина Рэдфорд поясняет: «Существует тонкий баланс между сворачиванием белка в правильную форму для эффективного выполнения своей работы и его неправильным сворачиванием, которое может привести к болезни. Всего один неверный шаг может нарушить этот баланс».

Белки состоят из цепочек аминокислот, последовательность которых определяется геном. Как эти цепочки запрограммированы на сворачивание в правильную структуру — одна из загадок жизни.

В ходе многолетнего совместного исследования учёные изучили белок Im7, простой бактериальный белок, который играет решающую роль, не позволяя бактериям убивать себя собственными токсинами. «Im7 похож на агента, предотвращающего самоубийство», — говорит профессор Рэдфорд.

Исследование показало, что эти белки неправильно сворачиваются на пути к своей целевой структуре. Учёные выявили силы, действующие в процессе фолдинга. Оказалось, что именно те аминокислоты, которые критически важны для функции белка, и вызывают его неправильное сворачивание.

«Это открытие может иметь огромное значение для понимания эволюции современных белковых последовательностей и определения баланса между здоровьем и болезнью», — отмечает профессор Рэдфорд. «Это фундаментальная наука, но она важна для понимания механизмов, работающих в человеческом организме».

Источник: University of Leeds