Хотя подавляющее большинство белков выполняет свою функцию в растворах, самым популярным на сегодняшний день методом исследования из структуры является изучение белковых кристаллов. Это твердые тела с регулярной структурой, в узлах которой расположены не атомы (как в обычных кристаллах, а целые белки.
Несмотря на плотность «упаковки», белковые молекулы не сохраняют в кристалле полную неподвижность, а движутся с небольшой амплитудой вокруг своих положений равновесия. До сих пор характер этого движения не был изучен, однако в новой работе исследователи проследили, что происходит с белками в узлах кристаллической решетки.
В исследовании ученые использовали как экспериментальные данные, так и результаты компьютерного моделирования на примере различных кристаллов убиквитина — белка «поцелуя смерти», который отмечает белки, подлежащие уничтожению.
Благодаря комбинированному подходу ученые показали, что белковые молекулы в кристаллах «покачиваются» с небольшой амплитудой — всего несколько градусов. Тем не менее, этого движения достаточно для того, чтобы «испортить» данные рентгеноструктурного анализа, который является одним из главных методов исследования структуры белков. Таким образом, «покачивание» молекул необходимо учитывать для корректного анализа структуры молекул, считают ученые.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Communications.
О том, как российские ученые используют рентгеновский лазер для анализа трехмерной структуры белков, читайте в материале «Чердака».