Россия и Франция создали методику трехмерного рентгеновского сканирования белковых молекул

Россия и Франция создали методику трехмерного рентгеновского сканирования белковых молекул

В журнале Acta Crystallographica Section D, посвященном вопросам биологических и химико-фармацевтических исследований, опубликована статья российско-французских ученых о новой методике трехмерного рентгеновского сканирования белковых молекул. Данная методика позволит разработчикам лекарственных препаратов в 50 раз быстрее создавать новые органические материалы и даже выращивать искусственные органы.

Новый метод прошел апробацию на большой выборке данных, собранных из таких баз данных, как BioIsis и SASBDB.

«Мы продемонстрировали, что "Pepsi-SAXS" работает от 5 до 50 раз быстрее, чем ранее применяемые методы CRYSOL, FoXS и трёхмерный метод Цернике в SAStbx, - представитель российской группы ученых из МФТИ  Сергей Грудинин. - При этом "Pepsi-SAXS" не только не уступает им в точности, а даже выигрывает». Новая методика получения рентгеновских снимков заключается в том, что рентгеновский "сканер" собирает информацию только о тех частицах света, которые отразились от атомов и молекул в стороны и назад, а не вперед, вместе с основным потоком рентгена. Это позволяет получать рентгеновские фотографии молекул без особой подготовки и внутри растворов и живых клеток, но она требует еще больше вычислительных мощностей, чем остальные виды рентгеновских "сканеров". «В частности, на обработку данных только одного эксперимента уходило порядка 10 часов», - пояснил российский ученый. Для упрощения расчетов российские и французские ученые стали использовать особые математические функции Штурмана, учитывающие то, как расстояние между разными типами атомов в белковой цепочке и характер их связи с молекулами воды влияет на то, как они рассеивают рентгеновское излучение. Уже первые эксперименты показали, что данная система "трехмерного рентгена" для белков работает в десятки раз быстрее, чем конкурирующие методики анализа данных, и не влияет на качество вычислений. Подобную программу можно использовать даже на ноутбуках с относительно медленными процессорами, что делает ее более удобной для использования на практике.

«Сложные белковые молекулы в наших организмах состоят из нескольких тысяч аминокислот, чьи цепочки часто бывают закручены  в сложную форму благодаря взаимодействиям между отдельными "звеньями" этих пептидных цепей. Пока биологи не до конца раскрыли законы, по которым белки принимают определенную форму, и которые позволяют определять форму молекулы по ее формуле. Поэтому структуру отдельных белков ученым приходится определять "вручную" – или используя компьютерные симуляции, или же замораживая отдельные молекулы белков при помощи жидкого азота и гелия и "просвечивая" их при помощи сверхмощных рентгеновских лазеров. Результаты подобного трёхмерного "рентгена" нельзя сразу использовать для научных экспериментов и изучения структуры молекулы – их сначала нужно обработать и понять, как именно отражались пучки рентгена от разных частей молекулы во время получения снимка. Как правило, анализ этих фотографий требует огромных вычислительных мощностей и большого количества времени, что побуждает отечественных и западных физиков и программистов искать способы упрощения и убыстрения подобного компьютерного «гадания по фотографиям», - пояснил причины, побудившие заняться поиском новой методики Сергей Грудинин.

Высокая воспроизводимость результатов анализа mAb с использованием методики Simple Western Высокая воспроизводимость результатов анализа mAb с использованием методики Simple Western Чтобы вывести на рынок антитело или какой-либо другой фармацевтический препарат, необходимо установить тщательный контроль над каждым этапом технологического процесса. Неоднородность заряда и средняя молекулярная масса (MW), выявляемые посредством ДСН-ПААГ-электрофореза, являются наиболее часто оцениваемыми параметрами. Идеальным вариантом является использование одних и тех же аналитических методик с самого первого этапа разработки препарата до заключительного производственного этапа (слабая выраженность, сложная матрица) и контроля качества (высокая концентрация, чистый материал).

Весенняя акция на приборы OHAUS для электрохимии Весенняя акция на приборы OHAUS для электрохимии Хотите получить электрод в подарок? До конца мая компания OHAUS совместно с партнером ГК «Фармконтракт» проводит для Вас специальную акцию на приборы для электрохимии...

Низкотемпературные морозильники ARCTIKO с инновационной системой контроля Низкотемпературные морозильники ARCTIKO с инновационной системой контроля Низкотемпературный морозильник ARCTIKO ULUF 65 (-86°C) является оптимальным решением для небольшой лаборатории или офисного помещения. Вместимость морозильника достигает 54 литров. Система оборудована одним компрессором. Благодаря применению конструкции без фильтров, удается избежать типичным проблем, связанных с накоплением пыли на фильтрах, что облегчает обслуживание, снижает теплопотери, энергопотребление и уровень шума. Контроллер системы имеет удобный интерфейс, а также такие опции, как аварийная сигнализация и запись данных, которые представлены в стандартном наборе. Применяемый контроллер задает новые стандарты на рынке низкотемпературных морозильников.

Компания Sartorius презентовала новинки на выставке в Мюнхене Компания Sartorius презентовала новинки на выставке в Мюнхене Концерн Sartorius представил последние разработки и готовые решения в области лабораторного оборудования, биоаналитики и анализа на международной выставке Analytica 2018, которая проходила в городе Мюнхен (Германия) с 11 по 13 апреля.

Серия центрифуг OHAUS с системой идентификации ротора и активным контролем центровки Серия центрифуг OHAUS с системой идентификации ротора и активным контролем центровки Центрифуги Frontier 5000 Multi-Pro разработаны для применения в исследовательских, промышленных и клинических лабораториях. Дополнительные роторы и принадлежности помогут решить специальные задачи. Серия состоит из восьми моделей с объемом роторов от нескольких микролитров до 6 х 250 мл, с высокой скоростью вращения при максимальном объеме, автоматической системой идентификации ротора и защитными функциями. Центрифуга с такими возможностями должна быть в каждой лаборатории.

Идеальное решение для анализа пероральных лекарственных средств Идеальное решение для анализа пероральных лекарственных средств Agilent 5110 ICP-OES – идеальный инструмент для фармацевтических лабораторий, делающих акцент на материалах для пероральных лекарственных средств и фармацевтических продуктах, требующих небольшого разбавления образца или не требующих его совсем. Его вертикальная горелка позволяет анализировать самые разные типы образцов, в том числе с общим количеством растворенных твердых веществ около 25%. Вертикальная горелка обеспечивает долгосрочную аналитическую стабильность даже на самых трудно анализируемых образцах и может легко обрабатывать различные матрицы образцов, например, такие, как водные и органические растворители.