"Это открывает целую новую вселенную": ученым удалось разглядеть отдельные атомы белка

Улучшенная технология впервые позволяет увидеть отдельные атомы. В будущем это приведет к созданию лекарств без побочных эффектов.

Улучшенный метод визуализации молекул позволил получить самые четкие изображения и впервые разглядеть отдельные атомы в белке. Ученые достигли атомного разрешения с помощью криогенно-электронной микроскопии (крио-ЭМ). Теперь они смогут рассмотреть и изучить работу белков, которые нельзя увидеть другими методами, такими как рентгеновская кристаллография.

Этот прорыв закрепит положение крио-ЭМ как доминирующего инструмента для изучения белков, говорят ученые. В дальнейшем это приведет к созданию более качественных лекарств с меньшим количеством побочных эффектов.

"Это действительно важная веха. Нам больше нечего преодолевать – это был последний барьер разрешения", говорит Хольгер Старк, биохимик из Института биофизической химии им. Планка в Геттингене (Германия)

В электронной криомикроскопии образцы исследуют при криогенных температурах. Первые улучшения разрешения с помощью этого метода начались еще в 2013 году. Но тогда это привело лишь тому, что образцы можно было разглядеть так же детально, как и при рентгеновской кристаллографии.

Последующие достижения в области аппаратного и программного обеспечения привели к большим улучшениям в разрешении крио-EM структур. Но ученым пришлось в значительной степени полагаться на рентгеновскую кристаллографию для получения структур атомного разрешения. Исследователи могли потратить от нескольких месяцев до нескольких лет для кристаллизации белка. Крио-ЭМ же можно использовать мгновенно, для экспериментов не нужна долгая подготовка – всего лишь образец в специальном растворе.

Как отмечают исследователи, пространственную структуру сложных биологических молекул или вирусов обычно исследуют методом рентгеновской кристаллографии. Этот метод требует получения высококачественных кристаллов, которые к тому же могут разрушаться под действием излучения. Кроме того, кристаллы абсолютно свободные от дефектов, как правило, вырастить не удается.