Հետազոտողները սարդի մետաքսի խտացման ընթացքում սպիտակուցների շփումներ են հայտնաբերել

Ինչ են հայտնաբերել փորձերը

Հոլանդի լաբորատորիայի այն ժամանակվա ասպիրանտ Հաննա Ջոնսոնը հեղուկ մետաքսն ու կոնդենսատներն ուսումնասիրել է միջուկային մագնիսական ռեզոնանսի սպեկտրոսկոպիայի միջոցով։ Այս մեթոդով ատոմների միջուկներն ուսումնասիրվում են ռադիոալիքներով՝ մոլեկուլների կառուցվածքը պարզելու համար։ Quanta Magazine-ում նկարագրված է, թե ինչպես է խումբը սև այրի սարդերին կերակրել իզոտոպներով հարստացված ամինաթթուներով, որոնք հնարավոր էր հայտնաբերել այդ մեթոդով, և փորձերի համար զգուշորեն նրանցից բնական մետաքսի թելեր հավաքել։

Այն բանից հետո, երբ Ջոնսոնը խտացում առաջացնելու համար ֆոսֆատ է ավելացրել, երկու ամինաթթուների՝ արգինինի և թիրոզինի կողային խմբերը սկսել են թույլ փոխազդել սպիտակուցների անկանոն հատվածներում։ Երբ սպիտակուցները հավաքվել են՝ առաջացնելով ավելի խիտ, գելանման կոնդենսատ, այդ փոխազդեցությունները դուրս են մղել ջուրը։

Լաբորատորիայի այն ժամանակվա հետդոկտորական հետազոտող Քևին Չալեկն ուսումնասիրել է պինդ մետաքսի սպիտակուցների ատոմային կառուցվածքը։ Արգինինի և թիրոզինի շփումները պահպանվել են պատրաստի թելում։

Հոլանդն այդ շփումները բնորոշում է որպես կատիոն–π փոխազդեցություններ՝ ձգողականություն դրական լիցքավորված խմբի և մոլեկուլային օղակի էլեկտրոններով հարուստ մակերեսի միջև։ Նրա վարկածով՝ շփումները գործում են որպես «մոլեկուլային կպչուն պիտակներ»՝ օգնելով սպիտակուցներին միավորվել ձևավորման վաղ փուլում։

Վերլուծություն

Ինչ են հուշում մոդելները և ինչ է հաջորդելու

Լոնդոնի Քինգս քոլեջից Քրիս Լորենցը մասնակցել է աշխատանքին՝ կատարելով համակարգչային մոդելավորում և սիմուլյացիաներ։ Խմբի սիմուլյացիաներում փոխազդող ամինաթթուները գտնվել են բետա թիթեղների ծալքերի մոտ, ինչը հուշում է, որ շփումները կարող են նպաստել սպիտակուցների դասավորմանը թելի վերջնական կառուցվածքում։ Ձևավորման գործընթացում դրանց այդ ենթադրյալ դերը բխում է մոդելներից, իսկ փորձերով անմիջականորեն հայտնաբերվել են շփումները կոնդենսատներում և պինդ մետաքսում։

Մաքգիլի համալսարանի կենսաբանական նյութերի մասնագետ Մեթյու Հարինգթոնը, որը չի մասնակցել հետազոտությանը, ասում է, որ կոնդենսատներն ավելի ու ավելի են ճանաչվում որպես տարբեր օրգանիզմների կիրառած միջոց։ Դրանց հեղուկությունը թույլ է տալիս կենսաբանական համակարգերին նյութեր ձևավորելու ընթացքում խտացած մոլեկուլներին անհրաժեշտ տեսք տալ։

Սարդի մարմնում մի քանի սպիտակուցներ փոխազդում են խիտ ու փոփոխվող միջավայրում։ Հոլանդի վարկածով՝ սպիտակուցների փոքր կուտակումները, կոնդենսատները և այն դասավորությունները, որոնցում սպիտակուցները միևնույն ուղղությամբ դասավորվում են՝ պահպանելով շարժունակությունը, կարող են գոյակցել, այլ ոչ թե առաջանալ հաստատուն հաջորդականությամբ։ Հետազոտողները հաջորդիվ ցանկանում են հայտնաբերել ֆոսֆատից բացի այլ խթաններ և ուսումնասիրել ամինաթթուների այլ փոխազդեցությունները։

Հետազոտությամբ ավելի ամուր սինթետիկ թելեր չեն ստացվել։ Հոլանդի խոսքով՝ եթե նույն փոխազդեցությունները ստեղծեն սինթետիկ սպիտակուցներում կամ թել ստանալու պայմանները հարմարեցնեն դրանց առաջացմանը, գուցե հաջողվի ստանալ բնական սարդի մետաքսի հետ մրցունակ թելեր։