-
Давайте поговорим о роли слабых взаимодействий в биологических макромолекулах. Хотя они и слабые, их влияние на живые организмы отнюдь не ничтожно. Скромный набор видов слабых связей в биополимерах обусловливает всё многообразие биологических процессов, на первый взгляд никак не связанных между собой: передачу наследственной информации, ферментативный катализ, обеспечение целостности организма, работу природных молекулярных машин. А определение «слабые» не должно вводить в заблуждение — роль этих взаимодействий колоссальна.
-
Ученым удалось подсмотреть, как приспосабливаются к новым обстоятельствам «обездвиженные» псевдомонады, лишенные «включателя» образования жгутиков. Первым делом бактерии активизировали родственный недостающему белок, в норме регулирующий поглощение азота. Этот белок плохо, но выполнял функции утраченного гомолога, а в качестве побочного эффекта слишком сильно активировал гены поглощения азота. Поэтому вскоре у бактерий происходила вторая мутация, благодаря которой этот белок направлял основные усилия на регуляцию генов жгутика, а побочное поглощение азота сокращалось. В результате мутаций, происходивших всего за 96 часов, у бактерий вновь появлялись работоспособные жгутики.
-
Ученые из Массачусетского технологического института исследовали, сколькими способами можно сконструировать рабочий вариант последовательности белка, отвечающей за распознавание его мишени. Оказалось, что природа «освоила» довольно ограниченную область пространства вариантов, которыми можно было получить рабочую структуру. Причины такой ограниченности стали ясны при анализе структуры пространства вариантов.
-
Талантливый синтетик — он синтезировал знаменитый адамантан и целую группу уникальных веспиренов, выдающийся «структурщик» — он установил стереохимию многих антибиотиков и первым выяснил структуру активных центров ферментов. Этот многогранный человек, сумевший навести порядок в самой стереохимической номенклатуре, — Владимир Прелог, лауреат Нобелевской премии по химии 1975 года. Формулировка Нобелевского комитета: «за исследования в области стереохимии органических молекул и реакций». И именно с подачи Прелога и двух его коллег мы знаем, как называть пространственные изомеры органических молекул.
-
Жан-Мари Лен — один из немногих нобелиатов, которых можно считать основателями целой отрасли науки. Он не только синтезировал большое количество новых веществ (в том числе — целый класс криптандов, со всех сторон «обхватывающих» ионы, с которыми образуют комплексы), но и задумался о принципах управления межмолекулярными связями, которыми оперирует вся современная биохимия. Лен удостоен Нобелевской премии по химии в 1987 году. Формулировка Нобелевского комитета: «за создание и использование молекул со структурно-специфическими взаимодействиями высокой селективности».
-
1745Стеролы — неотъемлемые компоненты большинства клеточных мембран. Нарушения биосинтеза стеролов у человека приводят к развитию широкого спектра заболеваний. Знание трехмерной структуры ключевых ферментов этого пути необходимо для разработки эффективных методов лечения. Большинство ферментов, участвующих в биосинтезе стеролов, заякорены в мембране, и их структуру выяснить непросто. Однако недавно удалось получить трехмерную структуру стерол-редуктазы MaSR1 метанотрофной бактерии Methylomicrobium alcaliphilum 20Z. Оказалось, этот бактериальный белок принципиально очень похож на стерол-редуктазы человека, а данные о его пространственной структуре смогут пролить свет на патогенез заболеваний, связанных с нарушением биосинтеза стеролов у человека.
-
Компьютерное моделирование биологических молекул зачастую основано не на квантовой механике, описывающей строение вещества максимально корректно, а на наборе приближений, уводящих нас от физических «истоков», но позволяющих решать практически важные задачи с использованием ЭВМ. Одним из таких упрощений является концепция молекулярных поверхностей, представляющая молекулу в виде твердого тела, на поверхности которого распределены какие-либо физические свойства. Несмотря на кажущийся примитивизм, этот подход является довольно плодотворным, внося свою лепту в решение актуальных проблем молекулярной биологии, — например, дизайна новых антибиотиков и изучения молекулярных механизмов заболеваний.
-
У всех современных организмов клеточная мембрана играет принципиальную роль в энергетическом обмене и других биохимических процессах. Новые исследования эволюции мембран позволяют ответить на многие каверзные вопросы: как мембрана появилась у нашего далекого предка LUCA, почему мембраны бактерий и архей так непохожи и каким образом эукариоты обзавелись мембранными органеллами.
-
3959Статья на конкурс «био/мол/текст»: В наше время компьютерные методы используются практически во всех областях науки. Создание новых лекарств не является исключением. Многие вещества, которые легко получить из природы, например, выделив экстракт из листьев какого-нибудь растения, уже давно исследованы на наличие лекарственной активности. Поэтому сейчас лекарства часто «изобретают» на компьютере, а потом уже проверяют экспериментально. В статье обсуждаются различные аспекты метода молекулярного докинга, используемые в решении этой задачи.
