Новый метод показал сворачивание белков внутри живых органелл

Сворачивание белков — процесс принятия полипептидной цепочкой функциональной трёхмерной формы — является одной из фундаментальных загадок молекулярной биологии. Большинство того, что известно об этом процессе, получено in vitro: в пробирках, где белок изучается в изоляции от клеточного окружения. Насколько эти данные отражают происходящее внутри живой клетки — остаётся открытым вопросом. Новое исследование из Стэнфорда, описанное на Phys.org, впервые даёт прямой ответ.

Исследовательская группа под руководством профессора Джудит Фрайднер применила методику FRET-микроскопии (Förster Resonance Energy Transfer) с одиночными молекулами в сочетании с генетическими метками, позволяющими наблюдать конкретные белки прямо в живых дрожжах.

Для двух модельных белков учёные смогли в реальном времени наблюдать переходы между развёрнутым и свёрнутым состоянием — при нормальных физиологических условиях, без извлечения из клетки.

Ключевые открытия:

• скорость сворачивания в живой клетке заметно отличалась от скорости в пробирочных условиях — оба белка сворачивались иначе внутри клетки;
• шапероны (молекулярные «помощники» сворачивания) существенно изменяли кинетику даже для белков, которые в пробирке сворачиваются без посторонней помощи;
• клеточное краудирование (высокая плотность молекул в цитоплазме) влияло на кинетику, но не на конечную структуру.

Это первое прямое наблюдение сворачивания в живых органеллах — важнейший шаг к пониманию того, как белки ведут себя в реальных биологических условиях, и как неправильное сворачивание запускает нейродегенеративные заболевания.

Ранее pronedra.ru писал о мягком химическом свечении для съёмки живых клеток.