Рентгеновские лучи раскрывают «сладкую» сторону белка

Исследователи из Стэнфордского университета определили структуру и механизм работы белков-транспортеров сахара, известных как SWEET. Эти белки служат «воротами» для проникновения молекул сахара через клеточную мембрану, где они используются в качестве энергии. SWEETs существуют у всех организмов — от бактерий до растений и животных.

Чтобы выяснить, как именно работает этот транспортер, учёным пришлось собрать его структуру атом за атомом. Для этого они использовали высокоинтенсивные рентгеновские лучи на установках NE-CAT и GM/CA в Advanced Photon Source (Национальная лаборатория Аргонн, США). Эти установки позволяют определять трёхмерную структуру сложных биологических объектов, таких как белки, в наномасштабе.

«Это первый раз, когда мы смогли увидеть структуру транспортера и начать понимать механизм его работы, — сказал исследователь из Стэнфорда Лян Фэн. — Машина dramatically меняет форму, чтобы молекулы могли перемещаться между внешней и внутренней стороной клетки».

Подобно шлюзовой системе канала, SWEET пропускает молекулы сахара в три этапа, открывая и закрывая «ворота». Группе Фэна в сотрудничестве с Вольфом Фроммером из Института Карнеги удалось зафиксировать SWEET в двух различных конформациях (формах).

«Сахар — это такой важный источник энергии для организмов, от мельчайших бактерий до растений и человека, — отметил Фэн. — Это исследование потенциально может привести нас к ряду применений: от повышения продуктивности растений до понимания того, как животные метаболизируют сахар. Это только первые шаги».

Исследование «Structures of bacterial homologues of SWEET transporters in two distinct conformations» было опубликовано 3 сентября в журнале Nature.