МОСКВА, 20 февраля. /ТАСС/. Российские ученые обнаружили, что молекулы глицерина, применяемые при подготовке растворов белков перед определением их трехмерной структуры, активно взаимодействуют с пептидами и меняют их свойства. Это вызывает ошибки при изучении взаимодействий белков с другими веществами, сообщила в понедельник пресс-служба МФТИ.
"Глицерин, активно использующийся во всех биофизических структурных исследованиях, непосредственно влияет на полученные результаты экспериментов, что может искажать трактовку результатов и вводить исследователей в заблуждение. Особенно это чревато при разработке новых лекарственных препаратов. Необходимо грамотно планировать эксперименты и учитывать при этом влияние вспомогательных факторов, таких как глицерин, на объект исследования", - говорится в сообщении.
Большинство белковых молекул, вырабатываемых живыми клетками, обладает сложной трехмерной структурой, которую тяжело определить по последовательности аминокислот, из которых состоит пептид. В свою очередь, трехмерная структура белков определяет характер их взаимодействий с другими молекулами, что делает ее изучение крайне важной как для определения функций белков в клетках, так и создания новых лекарств.
Сейчас ученые используют методы рентгеновской кристаллографии и криогенной электронной микроскопии, при проведении которых исследователи подготавливают растворы изучаемых белков и замораживают их. Эти процедуры позволяют получать трехмерные фотографии белков, в том числе при их соединении с различными лекарствами или другими биомолекулами.
Белки и глицерин
При подготовке белков исследователи часто используют глицерин в качестве одного из компонентов раствора. Группа российских ученых под руководством Валентина Борщевского, заместителя директора Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ (Долгопрудный), обнаружила, что это вещество способно соединяться с изучаемыми белками и мешать им взаимодействовать с другими молекулами.
"Ранее нами была решена кристаллографическая структура одного из туберкулезных цитохромов CYP124, связанного с ингибитором CHImi, который служит прототипом для разработки новых противотуберкулезных препаратов. В структуре были обнаружены молекулы глицерина. Чтобы исследовать влияние этой молекулы на фермент, мы установили его структуру в тех же условиях, но без добавления глицерина", - пояснил Борщевский, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Анализ показал, что глицерин не только встраивался в молекулы белка CYP124, но и мешал им взаимодействовать с CHImi, а также с некоторыми другими молекулами лекарств. Как отмечают исследователи, сила связей между ферментом возбудителя туберкулеза и некоторыми из изученных молекул снижалась примерно на порядок при добавлении глицерина в раствор.
Все это, как отмечают Борщевский и его коллеги, говорит о том, что глицерин активно взаимодействует с белками и другими изучаемыми молекулами, что ставит под угрозу функциональные анализы и кристаллографические исследования фармакологических белковых мишеней. Это необходимо учитывать при проведении опытов и изучении свойств новых лекарств, подытожили исследователи.
