ТАСС, 12 ноября. Ученые впервые раскрыли устройство уникального белка из генома гигантских вирусов. В дальнейшем его можно будет использовать в оптогенетике, методы которой позволяют, например, частично восстанавливать потерянные зрение и слух. Об этом сообщила пресс-служба Московского физико-технического института (МФТИ) со ссылкой на статью научного журнала Nature Communications.
Подобные белки - вирусные родопсины - ученые впервые обнаружили в так называемых гигантских вирусах (размером с бактерию) несколько лет назад. Однако до сих пор ученые не смогли изучить механизм функционирования этих белков, описать их структуру и выяснить предназначение.
Родопсин и его модификации содержатся в палочках сетчатки глаз и отвечают за зрительное восприятие. Для оптогенетики, цель которой - научиться управлять нервными и мышечными клетками живого организма при помощи света, он интересен тем, что имеет светочувствительный рецептор.
Методы оптогенетики уже позволяют частично восстанавливать потерянные зрение и слух, управлять мышцами при потере контроля над ними из-за неврологических заболеваний. Но главное - эти методы дают возможность глубоко изучить нейронные сети, которые отвечают за эмоции, принятие решений и другие фундаментальные процессы в живых организмах.
Перспективный белок
В новой работе исследователи выяснили пространственную структуру родопсина OLPVRII и показали, что он состоит из пятиугольных кристаллов. Раньше ученые уже находили подобную структуру и у других родопсинов, однако структура OLPVRII отличается тем, что в центре каждого такого кристалла находится уникальная пора.
Ученые предполагают, что она выполняет роль ионного канала, то есть белка в виде маленькой трубочки, благодаря которому ионы двигаются через клеточную мембрану (оболочку) воды, натрия, калия, кальция и других веществ. Кроме того, ионный канал позволяет клетке обмениваться с окружающей средой веществом, энергией и информацией и так далее. При этом канал OLPVRII реагирует на свет, что важно для оптогенетики: в темноте он закрыт, но под воздействием света открывается.
Пресс-служба пояснила, что, если полученные выводы подтвердятся, то OLPVRII станет первым пентамерным светочувствительным ионным каналом, который ученые обнаружили, и наилучшим из существующих инструментов для оптогенетики и биомедицинских приложений. Так, он сможет превзойти аналоги за счет преимуществ его структуры, например, с такой структурой легче проводить генетические манипуляции.
