Биологи из Майнцского университета Иоганна Гутенберга (Johannes Gutenberg University Mainz), Германия, впервые успешно кристаллизовали гемоцианин крови императорского скорпиона, чтобы лучше понять структуру и роль этого гигантского белка-транспортера кислорода.
Императорский скорпион (Pandinus imperator) - не только самый крупный скорпион в мире, он также является обладателем очень крупного белка-гемоцианина. Белок представляет собой комплекс, состоящий из 24 субъединиц и играющий роль дыхательного пигмента. Этот пигмент служит переносчиком кислорода в крови моллюсков и членистоногих и является аналогом гемоглобина. Но в отличие от человеческого гемоглобина, в котором кислород связывается с атомами железа, в гемоцианине кислород соединяется с двумя атомами меди. Гемоцианин - один из крупнейших известных ученым белков, сопоставимый по размерам с рибосомами. Он крайне интересен ученым, поскольку, в зависимости от размера животного, до 160 его центров связывания способны взаимодействовать между собой для прикрепления, транспортировки и высвобождения атомов кислорода в кровь. Этот феномен «кооперативности» может быть использован учеными для разработки высокочувствительных молекулярных «переключателей».
Немецким ученым впервые удалось вырастить кристаллы из этого белка для того, чтобы проанализировать его строение с помощью рентгеновских лучей (рентгеновская кристаллография). Эта методика позволяет не только рассмотреть атомарное строение вещества, но и определить пространственное положение каждого атома. По словам автора исследования, профессора Эльмара Енике (Elmar Jaenicke), кристаллизация таких крупных белковых комплексов - очень сложное дело. Необходимо правильно подобрать уровень рН, соленость раствора и температуру. Выращивание кристалла может занять месяцы и даже годы и требует много терпения.
В настоящее время ученые уже могут разглядеть многие детали строения гемоцианина. Максимальное разрешение, на котором они сейчас работают - 6,5 ангстрем. При таком разрешении уже видны вторичные структуры белка (спирали), однако отдельные аминокислоты пока разглядеть не удается. Другими словами, если представить гемоцианин в виде кирпичного дома, на который смотрят в телескоп, ученые уже способны разглядеть его окна, двери и почтовый ящик на входе, но отдельные кирпичи кладки они пока не видят. «Однако мы только начали свое исследование, и то, что мы уже видим многие активные части белка - это огромное достижение, - уверен автор исследования. - В дальнейшем мы будем улучшать качество выращиваемых кристаллов, пока не добьемся изображения четкой атомарной структуры гемоцианина».
Источник: http://www.abc-gid.ru/
