Группа ученых под руководством профессора Университета Розалинд Франклин Дэвида М. Мюллера, доктора философии, раскрыла структуру митохондриальной АТФ-синтазы, фермента, который делает АТФ, аденозинтрифосфат, основным источником энергии клеток.
Учитывая важность АТФ-синтазы в питании клетки, определение полной структуры фермента стало научным святым Граалем, обещающим раскрыть секреты АТФ-машины, которые могут привести к идентификации терапевтических мишеней и продвижению понимания метаболических процессов. заболевания и другие клеточные патологии.
«Понимание того, как на самом деле работает фермент, требует знания его трехмерной молекулярной структуры на атомном уровне», - сказал д-р Мюллер, главный исследователь исследования, в котором использовалась криоэлектронная микроскопия (крио-ЭМ) для выявления фермент с разрешением, близким к атомному.
Первая полная структура АТФ-синтазы свидетельствует о механизме, с помощью которого препарат олигомицин ингибирует фермент, и о том, как вызывающие заболевание мутации нарушают функцию молекулы. Решение структуры преодолевает барьер к пониманию ее вероятной более широкой функции в механизмах болезней и лекарств.
Исследование, опубликованное в журнале Science via First Release 12 апреля, прокладывает путь к определению структур других функциональных состояний АТФ-синтазы, которая десятилетиями была предметом структурных исследований в лабораториях по всему миру. глобус.
Доктор. Мюллер, исследователь университетского Центра генетических заболеваний, в сотрудничестве с учеными из Национального института здравоохранения и командой Гарвардского университета применил другой подход. Они использовали крио-ЭМ-анализ для расшифровки сконструированной АТФ-синтазы, которая была синтезирована в дрожжах и преобразована в нанодиски для проведения структурного анализа. Хотя крио-ЭМ не является чем-то новым, достижения в области технологий позволили решить структуру с разрешением, близким к атомному.
«Это исследование показывает, как скоординированные усилия ученых могут привести к важной цели», - сказал доктор Мюллер. «Никто из нас не смотрел на этот проект со своей собственной точки зрения. Мы были сосредоточены на самой цели. Благодаря сотрудничеству мы решили проблему, которую не смогли бы решить поодиночке».