Первое экспериментальное исследование структурных свойств протекторного белка тихоходок Dsup
Для установления молекулярного механизма, способствующего защите ДНК от радиации, было проведено структурно-биологическое исследование белка тихоходок Dsup. Для этого исследования был разработан протокол наработки и очистки белка Dsup, затем белок был изучен в серии экспериментов с использованием методов малоуглового рентгеновского рассеяния (SAXS), спектроскопии кругового дихроизма (CD) и биоинформатического анализа. Было установлено, что Dsup является неупорядоченным белком, и именно выбранные методы — одни из наиболее подходящих для исследования таких гибких белков, не имеющих жесткой структуры.
Неупорядоченные белки активно изучаются в последние годы, так как играют значимую роль в целом ряде жизненно важных процессов, таких как организация ДНК в клетке, регуляция считывания генетической информации, течение множества заболеваний, выживание в экстремальных условиях и многие другие. Важнейшим результатом работы можно считать совместное исследование внутренней структуры и молекулярных конформаций белка Dsup в различных физико-химических условиях. В случае крайне гибкого белка Dsup это позволило получить усредненные атомные модели низкого разрешения и моделировать набор структур, более точно описывающий состояния белка в растворе. Интересно, что первичный анализ свойств белка при взаимодействии с ДНК показал формирование нечеткого (“fuzzy”) или структурно-беспорядочного комплекса Dsup-ДНК, что указывает на существование белка в составе этого комплекса в виде большого числа разнообразных конформаций. На основе полученных данных были сделаны предположения об участии белка Dsup в организации хроматина и роли неупорядоченных белков как протекторных молекул для ДНК.
«Изучение механизмов экстремальной устойчивости живых организмов требует понимания процессов на молекулярных, геномных и организменных уровнях. Для этого в дальнейшем нами планируется использование новых методов, например, криоэлектронной микроскопии», — отметил младший научный сотрудник Сектора молекулярной генетики клетки ЛЯП ОИЯИ Михаил Зарубин.
«Как оказалось, исследование неупорядоченных белков – очень непростая задача. Однако хороший научный коллектив и много упорной работы сделали свое дело», — говорит к.б.н., начальник Сектора молекулярной генетики ЛЯП ОИЯИ Елена Кравченко.
Результаты первого экспериментального исследованиями структурных свойств белка тихоходок Dsup были опубликованы в журнале Scientific Reports (doi.org/10.1038/s41598-024-74335-2).
Новости науки
