Американские ученые определили структуру фермента AlkB, который способен расщеплять углеводороды. В будущем этот фермент можно будет использовать для получения полезных веществ из нефти при щадящих условиях. Исследование опубликовано в журнале Nature Structural & Molecular Biology.
Фермент AlkB был открыт около 50 лет назад. Тогда ученые обнаружили в автомастерской бактерий, которые сбраживали охлаждающее масло. Эти бактерии оказались способны вырабатывать фермент AlkB, расщепляющий углеводороды. До сих пор было известно, что данный фермент частично расположен в мембране бактерий и работает вместе с двумя другими белками.
Изначально ученые попытались определить структуру фермента AlkB с помощью рентгеновской кристаллографии. Для этого белок нужно кристаллизовать, но мембранные белки, такие как AlkB, плохо поддаются кристаллизации. Чтобы получить более хорошие результаты, исследователи обратились к криоэлектронной микроскопии, для которой белок не требуется кристаллизовать. С помощью цифровых инструментов ученые проанализировали полученные микрофотографии, в результате чего они смогли сгенерировать трехмерную структуру всего фермента в комплексе с белком AlkG.
Структура белка оказалась такой, что в его активном центре образуется пустое место, в которое помещается субстрат — углеводород. При этом он располагается в ферменте таким образом, что связь «углерод — водород» находится вблизи с активным центром. Ученые показали, что вспомогательный белок AlkG является переносчиком электронов к двум атомам железа в активном центре фермента AlkB, благодаря чему он запускает его работу. В природе в данный комплекс также входит белок AlkT, который переносит электроны на AlkG.
Ученые отметили, что от формы пустоты в активном центре зависит то, какие субстраты может перерабатывать фермент AlkB. Если искусственно изменять структуру фермента, то можно перерабатывать с его помощью и другие углеводородные субстраты. Это поможет экологично и дешево получать многие органические вещества, имеющие значение в промышленности.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
