Ученые создали искусственные пористые белки, которые могут сворачиваться в свои предполагаемые структуры и встраиваться в липидные мембраны.

Сейчас ученые всего мира используют пористые белки для секвенирования генетического материала коронавируса и поиска новых мутаций. Поэтому мы хотели создать новые нанопористые белки полностью с нуля, которые могли бы служить, например, для улучшения секвенирования ДНК, – Анастасия Воробьева, ведущий автор исследования и директора Института белкового дизайна Медицинской школы Вашингтонского университета.

Авторы объясняют, что бактерии заключены в специальную внешнюю мембрану, которая защищает. Белки, которые встраиваются в эти мембраны, способствуют движению разных химических веществ в клетку и из нее.

Такие естественные белковые поры имеют сходную наноразмерную структуру: плоский лист белка, который сворачивается вокруг себя, образуя бочонок, через который могут проходить другие молекулы, включая питательные вещества, витамины и даже нити ДНК. Это называется трансмембранным бета-стволом.

Для создания новых трансмембранных бета-стволов Воробьева и ее коллеги использовали ПО молекулярного проектирования, чтобы разработать возможные структуры. Самые успешные и правдоподобные искусственные белки содержат восемь нитей-лент.

Далее авторы проверили, могут ли улучшенные версии дизайнерских белков встраиваться в искусственные липидные мембраны. Выяснилось, что они могут это делать без помощи каких-либо вспомогательных белков.