Секреты уникальных ферментов могут пролить свет на древние экоститемы
Химики из университета штата Монтана определили строение промежуточной формы уникального белка, который принимает участие в большинстве важнейших биологических процессов.
Как пишут авторы исследований, их открытие может способствовать улучшению понимания жизни, обитавшей в древних экосистемах. Кроме того, полученные результаты могут внести некоторый вклад в развитие производства альтернативных видов топлива и в борьбу с загрязнением окружающей среды.
По словам авторов исследований, сложные белковые молекулы, которые имеют в своей структуре железо-серные функциональные группы, обнаружены везде в природе. Данные белковые молекулы вовлечены в большое количество важнейших биохимических процессов. Например, в следующие процессы: фиксацию диоксида углерода и азота, метаболизм водорода.
В ходе научной работы группа учёных сосредоточила свои силы на изучении одного из трёх белков, участвующих в процессе метаболизма водорода. Исследователи пытались выяснить структуру изучаемой белковой молекулы, а так же понять как формируются железо-серные функциональные группы, входящие в состав исследуемого белка. Для этого учёные пронаблюдали процесс, который протекает как в живых организмах, так и за их пределами.
Полученные результаты вызвали обсуждение ряда эволюционных вопросов и условий окружающей среды, которая служила пристанищем для ранних форм жизни. По словам Джона Питерса (John Peters, профессор кафедры неорганической и органической химии университета штата Монтана), ранние формы жизни не могли самостоятельно создать такие сложные компоненты собственной структуры, как соединения железа и серы. Поэтому данные формы жизни существовали за счёт процессов, протекавших в минеральных отложениях.
Опытные образцы исследуемого белка были получены с помощью микробного синтеза: учёные внедрили ген, ответственный за сборку исследуемого белка и таким образом получили необходимое количество опытного материала.
Если Питерс и его коллеги смогут понять структуру исследуемых белков и то, как внутри данных белков происходит формирование железо-серных функциональных групп, тогда учёные смогут получить водород (альтернативный источник энергии) в лабораторных условиях.
Более подробные результаты исследований опубликованы в журнале «Nature».
