Раскрыт фундаментальный механизм работы ферментов

Группа исследователей Стэнфордского университета совершила прорыв в понимании механизма работы ферментов, опубликовав результаты в февральском номере журнала Science. Исследование, возглавляемое профессором биохимии Дэном Хершлагом и аспирантом Сыюань Ду, раскрывает принципы, остававшиеся загадкой почти столетие.
Раскрыт фундаментальный механизм работы ферментов
Изображение носит иллюстративный характер

До 1926 года биохимики приписывали биологические реакции некой «жизненной силе», пока Джеймс Самнер не выделил первый фермент – уреазу, за что позже получил Нобелевскую премию. Новое исследование демонстрирует, что ферменты способны ускорять химические реакции в триллионы раз эффективнее, чем они протекают в естественных условиях.

Используя более тысячи рентгеновских снимков ферментов в действии, исследователи сфокусировались на семействе сериновых протеаз. Сравнительный анализ реакций с участием ферментов и без них позволил детально изучить энергетический вклад активных центров.

Ключевым открытием стало подтверждение существования ферментов в множественных физических состояниях, названных «конформационными ансамблями». Этот механизм был обнаружен не только во всех сериновых протеазах, но и в более чем сотне других ферментов.

Исследователи описали конкретный механизм: атом кислорода в активном центре приближается к атому углерода, создавая напряжение, подобное сжатой пружине. Примечательно, что природа независимо эволюционировала такие механизмы в различных семействах ферментов.

Это открытие может революционизировать преподавание биохимии и существенно продвинуть инженерию ферментов. Понимание этих механизмов открывает новые возможности для разработки искусственных ферментов, не уступающих природным по эффективности.

Практическое значение исследования простирается далеко за пределы фундаментальной науки. Новые знания могут найти применение в промышленности, медицине и разработке лекарственных препаратов, позволяя создавать более эффективные биокатализаторы и терапевтические средства.


Новое на сайте

20865Как исследовательские модели OpenAI обходили ограничения и присваивали чужие данные 20864Атака на BeyondTrust: шпионская группа получила доступ к серверам поддержки 20863Как пакет imgdecode превращает npm-зависимость в загрузчик вредоносного кода? 20862Как PEERSTITCH обходит проверки VPN-сессий FortiOS? 20861Что происходит, когда ИИ-агент выходит за пределы тестовой среды? 20860Как 37-летняя ошибка открыла путь к root в OpenBSD 7.9? 20859ИИ-модели для SOC: точный ответ зависит от улик 20858Как одна учётная запись ConnectWise открыла доступ к 173 арендаторам Microsoft 365? 20857Пять минут до заражения: как подменили обновления AOMEI Backupper 20856Ловушка под видом регистрации: как UAT-11985 крадёт аккаунты Google 20855Может ли виртуальная машина прочитать память хоста? 20854Как дешёвые Android-смартфоны превращаются в чужие прокси? 20853В Индии имя звонящего появится на экране вместе с номером 20852Как проверить готовность команды к звонку с клонированным голосом? 20851Уязвимости MarkLogic: делегированные права могли открыть путь к администраторскому...
Ссылка