Ученые описали структуру защитного фермента у бактерий в комплексе с его продуктом

Ученые из Петербургского института ядерной физики имени Б.П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт» (Гатчина) и Санкт-Петербургского государственного университета (Санкт-Петербург) впервые определили кристаллическую структуру фермента RelSeq в комплексе с одним из алармонов — pppGpp.

«Нам было интересно исследовать фермент именно в комплексе с pppGpp, поскольку более ранние наши исследования показали, что связывание фермента с этим алармоном увеличивает его стабильность. Когда в результате стресса в клетке накапливается pppGpp, он связывается с ферментом и стабилизирует его. Таким образом, если нарушить взаимодействие RelSeq с pppGpp, то потенциально можно заблокировать ответ бактерии на стресс, а также снизить количество сигнальной молекулы в клетке», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Дарья Виноградова, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Петербургского института ядерной физики имени Б.П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт».

Авторы выделили фермент RelSeq из бактерии-стрептококка и изучили его активность в паре с молекулой pppGpp. Кроме того, ученые вырастили кристаллы комплекса RelSeq-pppGpp и определили их структуру.

Оказалось, что pppGpp способен связываться сразу с несколькими участками фермента, отвечающими за синтез и за разрушение pppGpp. Компьютерное моделирование показало, что фермент обладает гибкостью: его участки способны смещаться друг относительно друга. Также авторам удалось определить наиболее предпочтительные места связывания алармона pppGpp. Таким образом, существует сразу несколько «точек», от которых зависит стабильность и работа фермента — именно их потенциально можно будет использовать для нацеливания препаратов, блокирующих RelSeq.