Физики впервые смогли получить изображение отдельно взятой молекулы белка, без ее разрушения. Статья ученых пока не принята к публикации в рецензируемом журнале, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

Современные методы для изучения формы белка – ключевого вопроса биологии – полагаются на статистику и довольно сложный процесс подготовки образцов. Например, рентгеновская кристаллография подразумевает выращивание кристалла из белка и последующее облучение его рентгеновскими лучами.

Изучение полученной дифракционной картины дает ученым представление о строении образца. При этом сам образец разрушается.

На первом этапе ученые подготовили смесь из углеродных нанотрубок и молекул белка (каждая молекула прилеплялась ровно к одной нанотрубке) ферритина. Это довольно хорошо изученный и один из самых распространенных белков. Смесь высушивалась в специальном сосуде с дырками. В результате часть нанотрубок перекрыли дырки сосуда.

Пропуская поток электронов через дырку, ученые получали на стенке сосуда дифракционную картину – по сути, голограмму белка.

Исследователи использовали низкоэнергетические электроны, которые, с одной стороны, имеют достаточно малую длину волны (порядка нанометра), поэтому позволяют получать данные о структуре белка, а с другой – их энергии недостаточно, чтобы нанести серьезные повреждения белку.

Сравнение с уже имеющимися данными по ферритину показало хорошее согласование новых и старых результатов. Также ученые говорят, что благодаря новым результатам

им удалось показать, каким именно образом прежние методы непосредственно повреждают белок. Исследователи подчеркивают, что новый метод пока дает довольно плохое пространственное разрешение структуры белка, однако надеются, что он может быть модифицирован для получения более качественных снимков.