Новый метод бесклеточной кристаллизации белка (CFPC), разработанный Tokyo Tech, включает в себя прямую кристаллизацию белка и является важным шагом вперед в области структурной биологии. Этот метод позволит анализировать нестабильные белки, которые невозможно изучить с помощью обычных методов. Их анализ расширит наши знания о клеточных процессах и функциях.

В то время как мы знакомы с некоторыми кристаллами, такими как соль и сахар, которые мы используем в нашей повседневной жизни, есть еще один набор кристаллов, скрытый от невооруженного глаза, который имеет решающее значение для нашей биологии. Микроскопические белковые кристаллы находятся в живых клетках и помогают поддерживать такие процессы, как активация иммунной системы, хранение белка и защита.

Чтобы лучше понять взаимосвязь между структурой и функцией белковых кристаллов, ученые разработали метод внутриклеточной кристаллизации белка (ICPC), который позволяет непосредственно наблюдать кристаллы белка в живых клетках, обеспечивая получение высококачественных кристаллов без необходимости процессов очистки или сложного скрининга. методы. Однако, несмотря на его многочисленные преимущества, сообщалось об очень небольшом количестве структур, поскольку кристаллы, образующиеся в живых клетках, не имели размера и качества, необходимых для анализа. Итак, группа исследователей из Японии под руководством профессора Такафуми Уэно из Tokyo Tech стремилась разработать более совершенный метод. А недавно они совершили прорыв!

Jarrow Formulas, лютеин, 20 мг, 120 капсул

В своей статье, опубликованной в Scientific Reports , команда сообщила о разработке методики, которая сделает кристаллизацию и анализ белков более эффективными и действенными. Этот метод — метод бесклеточной кристаллизации белка (CFPC) — был гибридом между кристаллизацией белка in vitro и ICPC и позволял быстро и напрямую формировать кристаллы белка без необходимости сложных методов кристаллизации и очистки.

«Ожидается, что ICPC станет важным инструментом в анализе кристаллической структуры, но нам нужен метод для получения кристаллических структур белка с лучшим разрешением. Поэтому мы сосредоточились на установлении высококачественной кристаллизации белка с использованием CFPC с мелкомасштабными и быстрыми реакциями», — говорит профессор. Уэно, который также возглавляет лабораторию Уэно в Tokyo Tech. Члены этой лаборатории изучают встречающиеся в природе белковые комплексы, их структуру и функции, стремясь применить эти знания для разработки инновационных биотехнологических и энергетических решений.

Возвращаясь к группе, проводящей текущее исследование (некоторые из которых также являются членами лаборатории Уэно), они использовали набор для синтеза белка зародышей пшеницы, который является инструментом для синтеза мономера полиэдрина, вирусного белка, продуцируемого в клетках насекомых. циповирусная инфекция. Затем этот белок кристаллизовали с использованием нового метода CFPC, что привело к образованию многогранных кристаллов наноразмера (PhC). Команда смогла эффективно завершить этот процесс за 6 часов, используя всего 20 микролитров реакционной смеси. Изображения сканирующей электронной микроскопии показали, что PhC имеют превосходную чистоту, что позволяет определять их структуру с разрешением до 1,95 Å (или 1,95 ангстрем). Для дальнейшего изучения возможностей своей новой системы команда провела структурный анализ кристаллического белка включения А (CipA).

Эта работа является большим шагом вперед в области структурной биологии, поскольку предлагаемый в ней метод позволит анализировать нестабильные и малопродуктивные белки, которые невозможно изучить с помощью обычных методов. Эта технология также призвана помочь в разработке передовых методов мелкомасштабной и быстрой кристаллизации и анализа белков.

Высококачественные белковые кристаллы, полученные с помощью нашего метода, расширят горизонты структурной детерминации и предоставят нам полезную и беспрецедентную информацию о сложной среде живых клеток».

Профессор Такафуми Уэно из Tokyo Tech

Кристально чистый взгляд на кристаллические белки!