Тайны тёмного протеома

Белки, составляющие около 15% массы тела человека, выполняют множество жизненно важных функций. Учёные давно строили гипотезы о природе «тёмного протеома» — области полностью неизученных белков.

Новое исследование CSIRO, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, впервые нанесло на карту границы этих тёмных регионов. Работу возглавил доктор Шон О’Донохью.

По мере роста знаний о трёхмерной структуре белков можно выделить регионы, непохожие ни на одну экспериментально определённую структуру — «тёмный протеом».

«Эти тёмные регионы нельзя предсказать, так как они не похожи ни на одну известную структуру. Их идентификация очень важна — теперь у нас есть карта для фокусировки исследований», — отметил доктор О’Донохью.

Исследование дало неожиданные результаты: почти половина протеома эукариот является тёмной и обладает необычными свойствами, включая связь с секреторными тканями, дисульфидными связями, низкой эволюционной консервативностью и малым числом известных взаимодействий с другими белками.

Тёмные белки, структура которых полностью неизвестна, в большом количестве содержатся в коже, волосах, а также в железах, производящих слюну, семенную жидкость и молоко.

«Тёмный протеом, несомненно, играет ключевую роль в здоровье человека и других областях биологии. Его изучение определит будущие направления исследований, как это произошло с тёмной материей в физике», — считает О’Донохью.

Это открытие поможет пролить свет на молекулярные процессы жизни, которые сейчас неизвестны, и может дать понимание природы болезней, связанных с белками: рака, диабета 2-го типа и нейродегенеративных заболеваний (Паркинсона, Альцгеймера).

Открытие было сделано с помощью веб-инструмента Aquaria, который использует данные из Protein Data Bank для создания 3D-моделей 546 000 белковых последовательностей.