Бeлки – этo стрoитeльныe блoки в каждой клетке, всегда воспринимались как инертное органическое вещество. На днях ученые обнаружили один конкретный белок, который делает кое-что невероятное: он проводит электричество.
Если полученные результаты в будущем будут воспроизведены и использованы, то мы смогли бы получить мощный новый диагностический инструмент для медицинского использования, способный идентифицировать молекулы белка с небольшим сигналом электрического тока.
После четырехлетних исследований с момента первоначальных экспериментов команда из Аризонского государственного университета дважды проверила свои работы, изучив различные гипотезы и теории и пришла к выводу, что это действительно белок, который проводит электричество.
«Если это действительно так, как мы думаем, то это потрясающе», — говорит ведущий исследователь Стюарт Линдсей (Stuart Lindsay). «В основном наша работа проверяет все альтернативные объяснения полученных данных и исключение всех артефактов».
Исследование начиналось с разработки крошечных ДНК и аминокислотных датчиков, разработанных Линдси и его командой, которые блокируют отдельные молекулы между электродами.
Тест с одиночными молекулами оказался успешным, исследователи решили попробовать, может ли тот же электрический импульс идентифицировать целые белки.
Они обнаружили, что, когда домен белка интегрина Alpha-v beta-3 подключен между двумя электродами, он показывает «необычайно высокую электронную проводимость».
В течение нескольких лет команда пыталась найти теорию, которая бы объясняла этот феномен, как например, перескоки электрона, где электроны могут прыгать между атомами на расстояние. Но никакой привычный аргумент не подходил для этого.
Затем Линдсей наткнулся на работу биофизика теоретика Габора Ваттая (Gabor Vattay) из Университета Этвеша Лорана в Венгрии, который выдвинул идею, основанную на квантовой механике, о том, что белки «находятся» в особом состоянии, они могут быть или проводящими или изолирующими.
«Электрическое колебание может инициировать запуск белка, который может стать электрическим проводником или электрическим изолятором», говорит Ваттай, и это похоже на то, что Линдсей и его коллеги обнаружили в ходе своих экспериментов.
Электропроводящий белок может открыть совершенно новый способ понимания белков, как они могут быть использованы в нанотехнологиях и как можно улучшить лечение заболеваний, связанных с белками.
После нескольких лет экспериментов и вопросов команда продолжает свою работу с осторожностью. «Я верю нашим результатам, но сейчас это всего лишь один белок», — сказал Линдсей. Нужна дополнительная работа, прежде чем это явление можно будет использовать в медицинской области и за ее пределами.
