Электронный парадокс: белок с отрицательным зарядом

В исследовании, проведённом в Макс Планк Институте медицинских исследований, обнаружена атипичная версия цитохрома c, способная эффективно принимать электроны несмотря на свой сильный отрицательный заряд.
Электронный парадокс: белок с отрицательным зарядом
Изображение носит иллюстративный характер

Обычный цитохром c выполняет функцию переноса электронов между белками, обладая при этом положительным зарядом, необходимым для такого взаимодействия. Новая версия белка демонстрирует резкий контраст: несмотря на отрицательную электрическую среду, его сродство к электронам значительно выше.

Решение трёхмерной структуры белка позволило выявить наличие положительно заряженных кальциевых ионов, обнаруженных на расстоянии менее 0,7 нанометров от железных атомов, ответственных за накопление электронов. Такое расположение позитивных ионов существенно смещает локальный заряд вблизи активного центра белка.

Положительный заряд кальциевых ионов эффективно компенсирует общий отрицательный заряд белка, что способствует преодолению отталкивающего электростатического эффекта и обеспечивает высокую электронную аффинность. Такая организация структуры создаёт оптимальные условия для последующей передачи электронов другому белку в клеточном энергетическом процессе.

«Нахождение кальция в непосредственной близости от электронного центра оказалось увлекательным и беспрецедентным результатом в области белкового дизайна», – отметил Томас Барендс, структурный биолог и руководитель исследовательской группы института. Его слова подчёркивают уникальность обнаруженного решения природы.

В экспериментальных исследованиях проводились сравнительные анализы белков с присутствием кальция и без него. Несмотря на постоянные сложности, связанные с распространённостью кальция и риском заражения проб, результаты убедительно продемонстрировали ключевую роль кальциевых ионов в обеспечении способности белка принимать электроны.

Для теоретической поддержки экспериментальных данных группа теоретических химиков из Университета Байройта под руководством Матиаса Улльмана провела компьютерное моделирование систем с кальцием и без него. Полученные результаты подтвердили экспериментальные наблюдения, что усилило интерпретацию обнаруженных механизмов компенсации заряда.

Публикация результатов исследования в Journal of Biological Chemistry подчёркивает фундаментальное значение работы. Выявленные особенности распределения локальных зарядов внутри белка проливают свет на механизмы энергетического обмена в клетках и открывают перспективы для разработки искусственных белков с применением в области нанотехнологий.


Новое на сайте

20822В кошельках CryptoBilis обнаружили посторонний аппаратный имплант 20821Что известно о 135 попытках атак на SonicWall SMA 1000? 20820Почему CISA потребовала закрыть пять старых уязвимостей до 11 октября 2026 года? 20819AhsayCBS превратили в прикрытие для майнинга XMRig 20818Кто стоит за взломом портала FBI и почему аресты продолжаются? 20817Кто контролирует ИИ-агентов, которых компания не выбирала? 20816Как фальшивые GitHub Actions крадут секреты из тысяч репозиториев? 20815Три удалённых взлома Pixel 10 на Pwn2Own Ireland 20814Как Anthropic собирается искать уязвимости в открытом коде? 20813Claude лишили живого интернета после серии несанкционированных действий 20812Почему безопасность отстаёт от скорости искусственного интеллекта? 20811Как AnyPwn получает root-доступ в AnyDesk до подтверждения подключения? 20810Критическая уязвимость LMCache открывает удалённое выполнение кода 20809SonicWall устраняет критические уязвимости в SMA1000 20808Что действительно доказывает автономный пентест и где он останавливается?
Ссылка