Международная группа ученых разработала технологию акустической маркировки белков для упрощения анализа их структуры. Результаты работы опубликованы в журнале Heliyon.

Основным этапом биохимических исследований является изучение фолдинга белков — спонтанной укладки полипептидной цепи в уникальную и устойчивую структуру. Прогнозирование этого механизма важно, поскольку от стабильности структуры зависит корректная работа белка. При этом фолдинг изучен недостаточно: его экспериментальное определение является дорогим, и ученые используют различные биофизические методы, в том числе в игровой форме.

В новой работе авторы использовали для этого сонификацию. С помощью компьютерного алгоритма каждому параметру аминокислотной последовательности (вторичная структура, гидропатия и другие), модель которой визуализировалась в программе RasMol, присвоили звук определенной тональности. В результате складки белка (в демонстрации использовался белок 1R75) получили индивидуальную мелодию, которую можно анализировать на слух.

По словам исследователей, изучать структуру белка таким образом легче, чем предполагалось. В ходе испытаний они пришли к выводу, что большинство участников способны проследить связь между изменениями мелодии и визуальной модели, в том числе выраженной в графиках. Кроме того, мелодии оказались более приятны для многократного ознакомления, чем результаты традиционного компьютерного моделирования.

Вместе с тем ученые подчеркнули, что новый метод рассматривается как дополнительный. За счет простоты он также может применяться в образовательном процессе. Следующим шагом станет совершенствование технологии, в частности авторы намерены «научить» ее различению белковых структур и выявлению локальных дефектов, таких как мутации.