Сегодня суббота, 30.03.2024, 11:52, ньюсмейкеров: 44154, сайтов: 1206, публикаций: 3431877
10.12.2019 09:35
Новости.
Просмотров всего: 5029; сегодня: 3.

Впервые получена трехмерная структура тетрамерной БХЭ человека

Впервые получена трехмерная структура тетрамерной БХЭ человека

Российские ученые при поддержке Российского научного фонда впервые установили трехмерную структуру природной тетрамерной бутирилхолинэстеразы человека (БХЭ), решив тем самым важную экспериментальную задачу, остававшуюся неразрешимой последние несколько десятилетий.

Авторами работы является коллектив ученых из ФИЦ Биотехнологии РАН, НИЦ «Курчатовский институт», ИБХФ РАН, Казанского университета, ФНИЦ «Кристаллографии и фотоники» РАН и ESRF (Франция). Помимо фундаментального значения полученные данные важны для разработки стратегий улучшения стабильности БХЭ и ее фармакокинетических свойств – ключевых характеристик для медицинского и биотехнологического использования данного фермента, в том числе, в качестве биоловушки при отравлениях фосфорорганическими соединениями.

Сотрудники ФИЦ Биотехнологии РАН координировали работы в рамках проводимого исследования, принимали участие в эксперименте по криоэлектронной микроскопии и реконструкции трехмерной структуры природной тетрамерной БХЭ человека.

Результаты проведенных исследований подробно описаны в статье международного научного журнала Biochimie «3D structure of the natural tetrameric form of human butyrylcholinesterase as revealed by cryoEM, SAXS and MD», получившей в 2019 году премию журнала за лучшую статью года (Article of the Year Award). Первый автор статьи – к.б.н. Константин Бойко, старший научный сотрудник лаборатории инженерной энзимологии ФИЦ Биотехнологии РАН.

Бутирилхолинэстераза (БХЭ) и ацетилхолинэстераза (АХЭ) являются структурно близкими ферментами, относящимися к классу сериновых гидролаз. Физиологическая роль АХЭ - регуляция уровня нейротрансмиттера ацетилхолина, была определена почти сто лет назад, при этом физиологическая роль БХЭ оставалась невыясненной до последнего времени. В головном мозге и в нервно-мышечных соединениях БХЭ может дублировать функции АХЭ, имея при этом важное токсикологическое и фармакологическое значение для организма, благодаря способности гидролизовать различные сложные эфиры, включая лекарственные (аспирин, ацетилированные пролекарства, и др.), наркотические (героин, кокаин, и др.) и отравляющие (зарин, зоман, VX, и др.). Это свойство открыло широкий спектр возможных применений БХЭ, в том числе в качестве самостоятельного биофармацевтического препарата и как модели для разработки систем защиты АХЭ и холинергической системы от отравления фосфоорганическими соединениями (ФОС), биомаркера для диагностики ФОС, в качестве компонента терапии наркозависимости, в качестве потенциальной терапевтической мишени для терапии болезни Альцгеймера и др.

Первичная модель БХЭ была получена на основе данных криоэлектронной микроскопии. Однако данная модель была не полной - в ней отсутствовали, в частности, остатки гликанов (вследствие их подвижности), не ясно было также положение некоторых боковых групп аминокислотных остатков. Оптимизировать модель удалось благодаря использованию метода молекулярной динамики, а окончательную верификацию полученной после оптимизации модели провели с использованием метода малоуглового рентгеновского рассеяния. Полученные данные позволили, в частности, установить существенные различия между экспериментальной структурой и предложенной ранее молекулярно-динамической моделью.

Konstantin M. Boyko, Timur N. Baymukhametov, Yury M. Chesnokov, Michael Hons, Sofya V. Lushchekina, Petr V. Konarev, Alexey V. Lipkin, Alexandre L. Vasiliev, Patrick Masson, Vladimir O. Popov, Michail V. Kovalchuk «3D structure of the natural tetrameric form of human butyrylcholinesterase as revealed by cryoEM, SAXS and MD», Biochimie, 2018.

Тематические сайты: PublisherNews - портал системы продвижения публикаций, Биотехнологии, Наука
Сайты субъектов РФ: Москва
Сайты столиц субъектов РФ: Татарстан Республика - Казань
Сайты стран: Франция

Ньюсмейкер: ФИЦ Биотехнологии РАН — 3 публикации
Сайт: www.fbras.ru/premiya-zhurnala-biochimie-za-luchshuyu-statyu-goda.html
Поделиться:

Интересно:

Подвиг Ивана Сусанина
30.03.2024 9:01 Новости
Подвиг Ивана Сусанина
Костромской крестьянин Иван Сусанин 30 марта 1613 года совершил свой подвиг, воспетый историками, поэтами и ставший центральной фигурой одного из известнейших музыкальных произведений периода становления классической музыки - оперы Глинки «Жизнь за царя». Согласно сложившейся трактовке, в...
Выставка к 220-летию Михаила Глинки проходит в Риме и Берлине
29.03.2024 17:02 Мероприятия
Выставка к 220-летию Михаила Глинки проходит в Риме и Берлине
В Русском доме в Риме открылась выставка Российского национального музея музыки, приуроченная к 220-летию со дня рождения Михаила Глинки (1804-1857). Великий композитор считается основоположником русской национальной оперы, его творчество было тесно связано с Италией: он прожил на полуострове с...
5 проблем с автомобилем, которые можно решить без посещения СТО
29.03.2024 14:42 Консультации
5 проблем с автомобилем, которые можно решить без посещения СТО
Современный автомобиль является сложным механизмом, требующим регулярного технического обслуживания и ремонта. Однако, не всегда необходимо обращаться к специалистам на станцию технического обслуживания для решения возникающих проблем. В этой статье эксперт Компании ЛАТ расскажет про несколько...
В Москве представили книгу о юных защитниках Родины времен ВОВ
29.03.2024 11:42 Новости
В Москве представили книгу о юных защитниках Родины времен ВОВ
В Музее военной формы Российского военно-исторического общества состоялась презентация книги «Юные защитники Родины. Память о вас никогда не умрет». В мероприятии приняли участие: Советник Председателя Российского военно-исторического общества Ростислав Мединский, заместитель начальника...
Как законно снизить налоговую нагрузку
28.03.2024 17:56 Консультации
Как законно снизить налоговую нагрузку
Предприниматели имеют право и законную возможность уменьшать налоги. Одна из самых очевидных мер – подбор оптимального налогового режима. Так, многим предпринимателям доступна упрощенная система налогообложения (УСН) с простой и понятной формой отчетности, ставкой до 6 или 15% в зависимости от...