Российские ученые проведут эксперимент по кристаллизации белков в космосе
Ученые из Сибири готовят серию экспериментов по кристаллизации белков в условиях невесомости. Они попытаются изучить трехмерную структуру молекул, которые невозможно исследовать в привычной земной среде. Полученные данные позволят расшифровать механизмы работы важнейших компонентов живых организмов и помогут в создании новых лекарств.
Эксперимент готовят специалисты Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения (ИХБФМ СО) РАН. Как сообщил ТАСС директор научной организации Владимир Коваль, сейчас идет согласование условий проведения предстоящего исследования, запланированного на период 2025–2027 годов.
Кристаллизация белков — процесс, представляющий собой переход вещества из жидкого состояния в твердое с образованием идеально упорядоченной структуры (кристалла). Это ключевой этап в рентгеноструктурном анализе — методе, который используется для определения трехмерной структуры белков. Зная это, ученые могут расшифровать механизмы работы белка, что необходимо прежде всего для разработки новых лекарственных препаратов.
По оценкам биологов, в человеческом теле насчитывается около 25-30 тыс. генов, каждый из которых представляет собой белок. Однако не все белки кристаллизуются в земных условиях. В таком случае, условия космоса становится идеальной лабораторией: отсутствие гравитации, которая на Земле искажает и деформирует хрупкий процесс роста кристалла, открывает новые возможности. На орбите можно изучить белки, которые до сих пор оставались загадкой для ученых, например, мембранные белки, которые не растворяются в воде, или неструктурированные белки, у которых нет жесткой трехмерной структуры в физиологических условиях.
Эксперимент требует тщательной и долгой подготовки, отмечает Коваль. В том числе это связано с тем, что согласование всех технических и научных деталей занимает значительное время. После того как образцы будут доставлены на МКС, пройдут процесс кристаллизации и вернутся на Землю, начнется самый интересный этап работы. Ученые планируют изучить полученные космические кристаллы с помощью синхротронного излучения. Это позволит в мельчайших деталях рассмотреть то, что было скрыто от человеческого взора, и потенциально приблизиться к разгадке секретов тысяч генов в человеческом теле.
Подобный эксперимент, получивший название «Кристаллизатор», в 2009-2022 годах проводил Роскосмос совместно с Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA) на борту Международной космической станции (МКС). За это время в условиях микрогравитации провели 18 сеансов эксперимента, закристаллизовав более 270 белков и их комплексов. Были расшифрованы структуры около 165 белков и их комплексов.
В начале августа Pro Космос рассказал, что российский магнитный биопринтер «Орган.Авт» на борту МКС впервые задействовали для выращивания кристаллов белков. Эксперимент был предложен учеными из МФТИ и их зарубежными коллегами. В результате с помощью устройства удалось получить кристаллы размером до 1 мм.
Фото Bristol Myers Squibb
Самое популярное
