Ученые выяснили особенности липидов, позволяющих им связываться с белками
Сотрудники Московского физико-технического института (МФТИ) с коллегами выяснили особенности составляющих мембраны клеток липидов, знание этих процессов позволит в будущем конструировать нужные человеку лекарства на компьютере и в кратчайшие сроки. Результаты работы опубликованы в Journal of the American Chemical Society, сообщила в четверг пресс-служба вуза.
Ученые выяснили особенности липидов, позволяющих им связываться с белками. Рис. №1«Ученые из МФТИ в составе международного консорциума исследовали поведение составляющих мембраны клеток фосфолипидов. Липидам доступно большое количество разных структур, благодаря чему каждый из них может связываться с широким набором белков. Однако время, которое проводит связывающая белок часть в каждом из состояний, зависит от ее вида. Эти результаты важны для понимания жизнедеятельности клеток», — говорится в сообщении.
Мембраны клеток в основном состоят из фосфолипидов. Понимание взаимодействий липидов с другими биомолекулами важно в том числе для прикладных биотехнологий, например применения липидных оболочек для доставки мРНК в нужную клетку. В частности, современные мРНК-вакцины от коронавируса представляют собой липидные наночастицы с мРНК внутри.
Как отмечают ученые, взаимодействия клеточных мембран или липидов с белками, активными молекулами лекарств или РНК регулируются в основном гидрофильными головными группами липидов. При этом в составе мембран насчитываются тысячи разных липидов, конформации которых до конца не изучены. Также не хватает данных о взаимодействиях липидов с разными белками. В частности, непонятно, в каких конформациях липиды связываются с белками.
Поскольку головные группы липидов крайне подвижны, наиболее точные данные об их конформации возможно получить при помощи метода ядерно-магнитного резонанса, который показывает расстояния между разными парами атомов в составе молекулы. При этом, как отмечают в МФТИ, информации недостаточно, и поэтому часто также используется компьютерное моделирование. Для поиска наиболее точных параметров молекулярного моделирования липидов был создан открытый международный консорциум NMRlipids, в котором участвуют и ученые из МФТИ.
В новой работе участники консорциума исследовали, какие структуры и на какую долю времени принимают разные распространенные в природе липиды. Хотя ранее было известно, что каждый из видов липидов может в разных состояниях связываться с широким набором белков. Однако оказалось, что разные липиды имеют разные предпочтительные конформации, в которых их можно чаще наблюдать. Благодаря этому некоторые липиды могут легче связываться с конкретными белками, отмечают авторы работы.
