Структурный анализ и белковая инженерия

Красивые светящиеся колонии E.coli для 20-цветного имиджинга люминесценции от исследователей из университета Осаки. Поменять цвета излучения нано-люциферазы NanoLuc смогли за счет рационального присоединения к ней не одного, а целых двух флуоресцентных белков разного цвета. Статья с открытым доступом, и в ней есть еще больше красивых иллюстраций:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp4750

Несмотря на бурное развитие белковой инженерии, пока известно не так много примеров полностью искусственных белков, приблизившихся к практическому использованию. Часто, исследователей беспокоит, что если использовать искусственные белки в качестве лекарств, они будут вызывать иммунный ответ и терять активность (или, хуже, вызывать токсичность).

Популярным контрпримером являются случаи, когда лекарство применяется в критической ситуации: важно спасти человека здесь и сейчас, а с последствиями и побочными эффектами разбираться позже. К таким относятся укусы змей, которые часто могут оказаться смертельными. В свежей работе от лаборатории нобелевского лауреата Дэвида Бейкера представлены искусственные белки, связывающие нейротоксины и цитотоксины из змеиного яда.

Созданные белки успешно связывали токсины и их структура полностью соответствовала задуманной. Более того, при инъекции токсинов мышам, введение антитоксина даже с опозданием на 15 минут защищало животных от отрицательных эффектов.

Ссылка на статью: https://doi.org/10.1038/s41586-024-08393-x

Заметка об интересном направлении синтетической биологии - создании стереоизомеров биологических макромолекул:

https://telegra.ph/O-zerkalnoj-zhizni-01-14

Структурный анализ может принимать разные формы: новый проект исследователей из университета Женевы будет направлен на использование экспансионной микроскопии для создания атласа микробов-эукариот на разных этапах их роста. Первые примеры уже можно посмотреть в препринте про разнообразие эукариотических цитоскелетов: https://doi.org/10.1101/2024.10.18.618984

Цифровой кафедрой НГУ запущен интересный проект - серия небольших роликов про AlphaFold, метод предсказания белковых структур. Сегодня представляем запись "Границы применимости AlphaFold и аналогов" от Ивана Гущина:

https://vk.com/video-205185234_456239226

Все записи серии собраны в плейлист:

https://vkvideo.ru/playlist/-205185234_18

Мембранные белки всегда представляют большую сложность для исследований - из-за того, что находятся в мембране, и их тяжело отделить от нее и других белков. Кроме этого, их функционирование почти всегда сопряжено с изменениями в структуре, поэтому часто они очень подвижны. Как следствие, структуры полноразмерных мультидоменных мембранных белков довольно редки.

В свежей работе в Nature Structural & Molecular Biology получены структуры полноразмерных рецепторных гуанилил-циклаз, благодаря чему раскрывается механизм их функционирования - красивые иллюстрации приложены.

Ссылка на публикацию: https://doi.org/10.1038/s41594-024-01426-z

Структурная биология сейчас переживает бурное развитие - благодаря выходу на новый уровень экспериментальных подходов, возникновению сильных предсказательных методов, разработке подходов белковой инженерии.

Регулярно выходят прорывные исследования, которыми хочется поделиться - для чего и создан данный канал.

Channel created