Цивилизация
Специалисты МГУ впервые изучили обмен каротиноидами фотоактивного оранжевого каротиноидного белка (OCP — Orange Carotenoid Protein) со схожими по структуре белками. Открытие ученых приблизит создание антиоксидантных препаратов на основе ОСР, которые помогут защитить здоровые клетки при терапии онкологических заболеваний. Результаты работы опубликованы в Biophysical Journal.
OCP, как выяснили ученые, за счет изменения своей структуры «спасает» фотосинтезирующие компоненты цианобактерий от перегрева, уменьшая передачу энергии в пигментном аппарате фотосинтеза на интенсивном свету. В качестве фоточувствительных хромофоров (окрашивающихся соединений) в белке используются каротиноиды — длинные углеводородные молекулы с большим количеством двойных связей.
Ранее биологи из МГУ установили, что элементы структуры белка ОСР способны связывать каротиноид в комплекс, обладающий яркой фиолетовой окраской. Одним из интересных и ранее неизвестных свойств оранжевого каротиноидного белка оказалась возможность передавать каротиноид другим белкам, имеющим схожую структуру.
В результате взаимодействия с фиолетовыми С-доменами ОСР бесцветная апо-форма ОСР становилась оранжевой и фотоактивной (способной менять структуру и цвет при разных температурах). Процесс переноса каротиноида моделирует сборку фотоактивного белка из протеиновой матрицы и хромофора (каротиноид).
Изученный механизм позволит создавать водорастворимые белковые комплексы доставки обладающего антиоксидантными свойствами каротиноида к клеткам, нуждающимся в защите от активных форм кислорода — например, к здоровым тканям при фотодинамической терапии рака. Фотоактивные свойства комплекса помогут создать молекулярные термометры: по их окраске можно будет идентифицировать различия в температуре между частями клетки.
