Біохіміки проаналізували структуру "закамянілості білка " шляхом структурного аналізу кристалів.
4 мільярди років тому білки за структурою були на диво схожі на сучасні. Це встановили іспанські дослідники в процесі реконструкції давніх білків у лабораторії. Учені використали метод рентгеноструктурного аналізу. За мішені взяли білки тіоредоксину – архаїчної групи білків, які виконують важливі функції в організмах усіх живих істот. Тепер дослідники сподіваються, що вони отримають нові уявлення про те, як утворюється послідовність складових амінокислот в тривимірній структурі білка. Дослідження можуть уможливити проектування нової структури. Для білкової інженерії та біотехнології це матиме велике значення, – пишуть вчені в журналі «Структура» (Structure).
«Досі дослідження еволюції будови білків базувалися здебільшого на порівнянні сучасних білків ", – сказав Хосе Санчес-Руїс з університету Ґранади (Іспанія). Це така ж ситуація, якби ми спробували зрозуміти еволюцію птахів, порівнюючи тільки тих птахів, які живуть нині». Таким чином, іспанська біохіміки використали метод т. зв. "реконструкції спадкової черговості" (ancestral sequence reconstruction).
Науковці реконструювали будову тіоредоксину, в процесі вони порівнювали структуру його молекули в дуже різних істот – від первісних бактерій до ссавців. Так дослідники статистичними методами розрахували, як послідовність елементів мала би виглядати в архаїчних білках. На наступному етапі біохіміки визначили структуру гена, що відповідав за виробництво пра-білків. Ці гени науковці вводили бактеріям. У результаті бактерії виробляли такі білки в достатній кількостях для подальшого структурного аналізу кристалів.
Дослідники вважають, що їх лабораторний продукт точно відповідає структурі білків віком у 4 млрд. роки – "білкові окам’янілості" часів докембрію (від 4,6 млрд. до 540 млн. років тому). Навіть із різними послідовностями молекул відновлені білки мають дуже подібну на сучасний тіоредоксин будову тривимірної структури. Таку відповідність використовують для ідентифікації важливих біологічних функцій, які повинні були виконуватися. Навіть сьогодні тіоредоксин має важливі завдання. Таким чином, білки в організмі людини можуть діяти як антиоксиданти і як регулятори біохімічних носіїв сигналу.
10.08.2013