Кристаллы белков репарации ДНК и их комплексов с низкомолекулярными ингибиторами готовят для предстоящих исследований этих образцов на СКИФе, после его запуска в эксплуатацию, научные сотрудники Новосибирского государственного университета (НГУ), 12 июля сообщает пресс-служба вуза.

Работа, которую ведут ученые их лаборатории белковой инженерии Факультета естественных наук НГУ, является частью масштабного проекта «Структурные исследования и радиационные испытания перспективных материалов с использованием синхротронного излучения и нейтронов. Его руководителем является завкафедрой физических методов исследования твердого тела Физического факультета НГУ Сергей Цыбуля.

Репарация ДНК представляет собой группу восстановительных механизмов, с помощью которых организм выявляет и исправляет ее повреждения. Знания структуры белка репарации ДНК позволят ученым составить достаточно достоверные представления о работе этих механизмов, что очень важно, поскольку практически каждый белок может оказаться мишенью для лекарственных средств от какого-либо заболевания.

Завлабораторией белковой инженерии кафедры молекулярной биологии и биотехнологии Факультета естественных наук (ФЕН) НГУ Дмитрий Жарков рассказал:

«Если белок происходит из бактерии, вируса или раковой клетки, мы можем на него нацеливать какие-либо лекарства, их нейтрализовать или ослабить. Если же белок взят из нормальных человеческих клеток, мы получим четкое представление о том, как он может „сломаться“. Например, узнаем, как такой белок может сделать здоровую клетку раковой. Или же узнаем, что ему нужно, чтобы „правильно“ работать».

Для определения структуры белка ученые в настоящее время используют генераторы потоков рентгеновских лучей и синхротронного излучения. Но для таких исследований в первую очередь из белка необходимо вырастить кристалл.

«Он совсем не похож на кристалл драгоценного камня и гораздо меньше по размеру, — пояснил Дмитрий Жарков, — одна десятая миллиметра и меньше. И способность к кристаллизации у них разная. Из одних белков большие и пригодные к работе кристаллы образуются за ночь, при работе с другими на этот процесс уходят месяцы, а если учитывать неудачные попытки, то и годы».

Выращенные кристаллы белков далее будут подвергаться воздействию синхротронного излучения, чтобы по отражению от атомов кристалла рентгеновских лучей установить его структуру. Далее специальными программами по полученным точкам ученые восстановят структуру самого белка.

Если ранее для таких исследований российским ученым нужно было обращаться в зарубежные центры, то с запуском в эксплуатацию СКИФа все подобные работы можно будет выполнять в Новосибирске.

«В настоящий момент мы в лабораторных условиях производим интересующие нас белки и запускаем процесс их кристаллизации. Таких белков порядка 15. Их структура на данном этапе нам либо неизвестна, либо известна недостаточно. Из нескольких уже выращены кристаллы, пригодные для дальнейших исследований», — дополнил свои пояснения Дмитрий Жарков.

Ученые НГУ намерены разработать конвейер для определения структуры белков, чтобы к открытию СКИФа подойти с полной программой загрузки для исследования кристаллов белков.

Напомним, СКИФ — Сибирский кольцевой источник фотонов — представляет собой специализированный инструмент, который генерирует излучение и выдает его на экспериментальные станции.

Исследователи должны уметь пользоваться таким высокотехнологичным инструментом, ставить для него задачи, понимать и развивать методики, а также прогнозировать результаты и интерпретировать их.