Technika analizy stuktury białek błonowych

Źródło ilustracji: UCSB

Ponad 25 proc. wszystkich ludzkich białek to białka błonowe. Stanowią one również około 50 proc. docelowych miejsc działania leków. Białka błonowe odpowiadają za transport i wymianę informacji między komórkami i środowiskiem. Określenie dokładnej struktury tego typu białek od dawna stanowi wyzwanie dla naukowców. Specjalna grupa badawcza z University of California, Santa Barbara przedstawiła wyniki prac nad techniką, która pomoże określić budowę białek błonowych poprzez analizę gradientu wody w poprzek i powyżej podwójnej warstwy lipidowej.

Pomysł na wykorzystanie gradientu wody w poznawaniu struktury błon komórkowych opiera się na określonym wzorcu przemieszczania wody w obrębie błony. Woda nad błoną komórkową zachowuje się w nieco odmienny sposób. Jej ruch jest spowolniony ze względu na przyciąganie do kilku warstw błony. Dla zbadania tego unikatowego zachowania wody posłużono się spektroskopią magnetycznego rezonansu jądrowego. Cząsteczki wody w pobliżu sondy spinowej, którą stanowił rodnik wytwarzający pole magnetyczne, zostały wzbudzone promieniowaniem mikrofalowym. W efekcie woda w pobliżu sondy miała charakter wysoce spolaryzowany, umożliwiając tym samym lepsze określenie jej lokalnej dynamiki. Na podstawie informacji o dyfuzji wody naukowcom udało się ustalić topologię, głębokość i lokalizację białek zakotwiczonych w błonie.

Opracowanie nowej metody badania białek błonowych jest dopiero pierwszym krokiem w pracy badaczy z Santa Barbara. Następnym będzie określenie struktury białka tau, pełniącego istotną rolę w rozwoju choroby Alzheimera.

(pj)