Пресс-центр / Дайджест
Модульная платформа Subdate: новый подход для эффективного поиска наиболее реакционноспособных субстратов
Вычислительные методы в биокатализе в основном сосредоточены на инженерии каталитических матриц, тогда как поиск наиболее реакционноспособных субстратов для конкретного катализатора остается значительно менее представленным направлением. Количественно воспроизводя экспериментально наблюдаемый барьер активации, подход на основе ab initio метадинамики и анализа топологии электронной плотности молекулы формирует теоретическую основу для быстрого прогнозирования каталитически активных субстратов в обширных химических библиотеках. Обычная стратегия прямого стохастического анализа библиотек субстратов требует значительных вычислительных и временных ресурсов. Сотрудники ГНЦ ИБХ РАН совместно с коллегами разработали вычислительный протокол Subdate, который реализует стратегию предварительной кластеризации соединений в библиотеке на основе ключевых параметров электронной плотности в критических точках катализируемых связей, что позволяет эффективно исследовать библиотеки соединений и концентрировать вычислительные ресурсы на наиболее перспективных группах молекул. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Описан механизм блокады ионного канала TRPV6 полиамином спермин
Сотрудники ИБХ РАН в составе международного коллектива выяснили, как эндогенный спермин блокирует кальций-селективный ионный канал TRPV6, гиперактивный при раке предстательной, молочной, поджелудочной желез и ряда других органов. С помощью комплексного подхода, сочетающего методы криоэлектронной микроскопии, молекулярного моделирования, электрофизиологии и направленного мутагенеза, авторы показали, что спермин поэтапно проникает в открытую пору TRPV6 и физически перекрывает ее, подобно «пробке». Полученные результаты важны для понимания регуляции кальциевого гомеостаза клетки в норме и при онкологических заболеваниях. Работа поддержана Минобрнауки (компьютерное моделирование) и опубликована в журнале Nature Communications. Подробнее
У светящихся грибов охарактеризовали фермент, который может сделать биолюминесцентные инструменты эффективнее
Исследователи Отдела биомолекулярной химии ГНЦ ИБХ РАН в составе международной коллаборации опубликовали две работы в журнале The FEBS Journal (1, 2) в которых подтвердили роль фермента CPH в грибном пути биолюминесценции. Ученые показали, что этот фермент расщепляет оксилюциферин до кофейной и пировиноградной кислот. При этом кофейная кислота возвращается в биолюминесцентную систему и помогает поддерживать свечение. Такой механизм переработки метаболитов объясняет, как грибы могут сохранять биолюминесценцию и потенциально снижать энергетические затраты на этот процесс. Результаты работы открывают новые возможности для создания более эффективных автономных биолюминесцентных систем. В перспективе такие системы могут использоваться в медицине, биотехнологии, сельском хозяйстве и экологическом мониторинге. Подробнее
«Карусельный» механизм биосинтеза тетраметилового эфира копропорфирина метилтрансферазой CPmtA
Переход микобактерий в дормантное состояние сопровождается накоплением в клеточной мембране тетраметилового эфира копропорфирина III (ТМК), однако механизм его синтеза ранее оставался неизвестным. Показано, что последовательное SAM-зависимое метилирование копропорфирина III осуществляется метилтрансферазой CPmtA, кодируемой геном MSMEG_0614. Предложен «карусельный» механизм работы фермента, при котором субстрат вращается в активном центре, последовательно подставляя карбоксильные группы к донору метила. Полученные данные связывают образование ТМК с изменением свойств мембраны и метаболической адаптацией микобактерий. Работа опубликована в журнале Biological Macromolecules. Подробнее
Функциональный майнинг антител с помощью искусственного интеллекта
Сотрудниками ГНЦ ИБХ РАН совместно с AIRI, Нанькайским и Стэнфордским университетами разработан подход для быстрого поиска высокоэффективных вируснейтрализующих антител. Технология объединяет микрофлюидику, синтетическую биологию и искусственный интеллект: иммунные репертуары вакцинированных доноров воспроизводятся в дрожжевых клетках, несущих антитела на поверхности, а ИИ помогает выбирать варианты, распознающие наиболее уязвимые участки вирусного белка. Модель RBD-AIM картирует конформационные эпитопы антител к RBD-домену S-белка SARS-CoV-2 и предсказывает структуру комплекса антиген–антитело. Подходы подтверждены структурно и функционально и открывают возможности для отбора перспективных терапевтических кандидатов. Работа опубликована в журнале Nature Communications. Подробнее