Пресс-центр / Дайджест
Эволюция чехольных белков бактериофагов
Чехольные белки оболочки составляют часть сократительного молекулярного механизма, присутствующего у бактериофагов с миовирусной морфологией и системой секреции типа VI (T6SS), обнаруживаемой у многих грамотрицательных бактерий. Группа ученых из Лаборатории молекулярной биоинженерии ИБХ РАН с помощью нового программного обеспечения AlphaFold 2 было смоделировано и проанализировано 112 сократительных белков оболочки хвоста фага (TShP), представляющих различные группы бактериофагов и архейных вирусов с миовирусной морфологией. Было показано, что общий домен всех исследованных белков оболочки, включая вирусные белки и белки ССТТ, включает как N-концевую, так и С-концевую части, тогда как остальные части состоят из одного или нескольких умеренно консервативных доменов, полученных в ходе эволюции бактериофагов. Работа опубликована в журнале Viruses. Подробнее
Неоднородность ландшафта приспособленности GFP и дизайн белков на основе алгоритмов машинного обучения
Понимание взаимосвязи между генотипом и фенотипом — ландшафтом приспособленности — проливает свет на фундаментальные законы наследственности и внесет свой вклад в создание новых методов дизайна белков. В настоящей работе команда ученых из Группы синтетической биологии и Группы молекулярных меток для оптической наноскопии ИБХ РАН совместно с зарубежными коллегами использовала несколько подходов для создания новых вариантов встречающихся в природе зеленых флуоресцентных белков путем создания десятков тысяч мутантных вариантов GFP и оценки их способности флуоресцировать. Кроме того, учеными были использованы алгоритмы машинного обучения для предсказания функциональности других вариантов GFP и для расширения их ландшафта приспособленности. Опубликованные результаты показывают, что для создания функциональных вариантов белка и предсказания его функции алгоритму требуются только данные об одиночных мутациях и их влиянии друг на друга (эпистаза низкого порядка). Работа опубликована в журнале eLife. Подробнее
Синтез рибозидов 2-хлорпурина с амидами хиральных аминокислот в положении С6 и их оценка в качестве агонистов аденозиновых рецепторов А1 типа
Команда ученых из Отдела биотехнологии и Лаборатория структурной биологии ионных каналов ИБХ РАН синтезировала серию новых аналогов аденозина – производных 2-хлорпурин-рибозида, содержащих в положении С6 амиды аминокислот и провела молекулярный докинг по их сродству к аденозиновым рецепторам типа А1 (A1AR). Коллегами из ВолгГМУ (Волгоград) было проведено исследовано стимулирующей A1AR активности на модели изолированного предсердия мыши. Показано, что производные с остатками тирозина, валина и серина проявляют свойства частичных агонистов A1AR. Эксперименты на животных в тесте «открытое поле» показали, что эти соединения имеют разные профили психоактивного действия. Производное с сериновым заместителем обладает офтальмологическим гипотензивным эффектом. Синтезированные нуклеозиды могут стать основой для дальнейшего дизайна и синтеза новых агонистов A1AR. Работа опубликована в журнале Bioorganic Chemistry. Подробнее
Селективность DHHC-ацилтрансфераз в отношении жирных кислот определяется геометрическими особенностями фермента
Ученые из Группы анализа структуры мембранных белков in silico и Лаборатории моделирования биомолекулярных систем ИБХ РАН в коллаборации с коллегами из других российских и зарубежных институтов предсказали молекулярную основу селективности ферментов семейства DHHC ацилтрансфераз человека (hDHHC) по отношению к жирным кислотам. Анализ большого набора траекторий молекулярной динамики показал, что селективность hDHHC20 по отношению к пальмитоилу (C16) определяется вигвамо-подобной формой фермента: в середине трансмембранного сегмента имеется узкое место, которое регулирует позиционирование реагирующих групп обеих молекул. На основании этой гипотезы был предсказан мутант hDHHC20 V185G с доказанным in silico сдвигом селективности в сторону C18. Работа опубликована в International Journal of Molecular Sciences.
Блокада макрофагов ферригидритом, имитирующим эндогенное железо, для улучшенной доставки наночастиц в опухоль
Быстрое выведение наноразмерных терапевтических агентов из кровотока системой мононуклеарных фагоцитов (СМФ) сводит к нулю эффективность направленной доставки лекарств. Сотрудники Лаборатории молекулярной иммунологии ИБХ РАН совместно с коллегами из России и Австралии разработали современный эффективный и биосовместимый агент для временной блокады СМФ на основе наноразмерных частиц ферригидрита, имитирующих эндогенное железо, связанное с ферритином. Предварительное введение частиц ферригидрита, покрытых карбоксиметил-декстраном, увеличило время циркуляции магнитных частиц в кровотоке в 9 раз и их направленную доставку в опухоль в 24 раза, а также показало низкую токсичность. Работа опубликована в журнале International Journal of Pharmaceutics.