Международная группа исследователей из Японии, Финляндии, Италии и США впервые получила трёхмерное изображение упорядоченной воды вокруг белков. Работа опубликована в журнале Nature Communications. Об этом сообщает портал Phys.org.
Учёные использовали трёхмерную атомно-силовую микроскопию с субнанометровым разрешением. Оказалось, что вода у поверхности белков образует многослойные структуры, которые зависят от аминокислотной последовательности. Эти «гидратные архитектуры» содержат характерные признаки для гидрофобных, полярных, ароматических и заряженных остатков.
Авторы ввели понятие «белковой суперструктуры» — белка вместе с его уникальной гидратной оболочкой. По словам профессора Мехмета Сарыкая из Университета Вашингтона, белки нельзя полностью понять только по последовательности и структуре, поскольку гидратная архитектура является частью их функциональной идентичности.
Открытие может объяснить, почему предсказание функций белков остаётся сложной задачей даже при известной структуре. Гидратная оболочка, вероятно, представляет собой недостающий слой биологической информации, связывающий последовательность, структуру и функцию. В перспективе это поможет улучшить предсказание сворачивания белков, молекулярного распознавания и взаимодействия с лекарствами, а также открыть новые возможности в белковой инженерии и дизайне биоматериалов.