Учёные выяснили, как скученность белков ускоряет ферментативные реакции

Внутри клеток белки и другие молекулы собираются в мембранные компартменты, создавая переполненные микросреды для реакций. Учёные из Окинавского института науки и технологий (OIST) совместно с коллегами из Института динамики и самоорганизации Макса Планка (MPI-DS) и RIKEN изучили, как такая скученность влияет на работу ферментов. Об этом рассказывает сайт Phys.org.

В экспериментах с каплями, содержащими белок BSA, исследователи добавили ферменты лактатдегидрогеназу (LDH) и алкогольдегидрогеназу (ADH). Оказалось, что умеренное увеличение концентрации BSA повышает активность ферментов, но при очень высоких уровнях скученности активность падает. Компьютерное моделирование показало, что в переполненной среде активный центр фермента закрывается, снижая энергетический барьер реакции.

Кроме того, активные ферменты усиливали подвижность молекул в каплях, тогда как неактивные ферменты делали жидкость более вязкой. Исследователи объясняют это химическими градиентами, создаваемыми ферментами, которые индуцируют микроскопические потоки. Работа опубликована в Nature Communications.