Ученые изучают происхождение белков

Группа ученых из университета Тель-Авива (Израиль) под руководством профессора Нира Бен-Таля (Nir Ben-Tal) предлагает первую глобальную картину эволюционного происхождения белков. Результаты нового исследования опубликованы на сайте университета.

Каждая клетка содержит тысячи белков, каждый из которых несет в себе уникальную подпись. Все белки, различающиеся по форме и функциям, построены из аминокислот. Многие белки имеют жизненно важное значение, о чем свидетельствует множество заболеваний, связанных с их отсутствием или повреждением. Но как белки появились? Есть ли у них общий предок, или же белки эволюционировали по-разному? Формирование глобальной картины вселенной белка имеет важное значение, но это почти невозможно сделать, поскольку требует сравнения бесчисленные пар известных и неизвестных белков. 

Белки состоят из различных комбинаций аминокислот, которые могут функционировать и сами по себе. Именно поэтому ученые посчитали, что достаточно проанализировать отношения между ними — исследователи изучили и сравнили взаимоотношения в  репрезентативном наборе. Результаты были представлены в виде ряда нитей, в которых соединены связи с общим мотивом.

«Связи белков можно интерпретировать как совокупность эволюционных путей, — комментирует Бен-Таль. — В основных компонентах белка прослеживается последовательность и сходство в форме. Предполагается, что в этих связях легко удалять и добавлять повторяющиеся мотивы без ущерба стабильности. По-видимому, эволюция воспользовалась этой особенностью для проектирования новых белков с новыми функциями».

«Это первое исследование, которое изучает последовательное и формальное сходство между белками в контексте пептидных связей, — говорит профессор Нир Бен-Таль. — Исследование предлагает естественный способ организации и поиска среди всех белков. Это в дальнейшем может быть использовано, чтобы теоретизировать белковую эволюцию и даже предложить стратегии для разработки новых белков».

Исследователи дальше работают над данными функций белка (например, ДНК/РНК-связей) и их ролью в патологиях.

Источник иллюстрации: Emw, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons