Физики измерили скрытые квантовые силы в белках при помощи лазера
Новый лазерный метод TRIP позволил напрямую измерять слабые квантовые взаимодействия в белках и заранее оценивать, насколько хорошо к ним связываются лекарства.
Источник: Narangerel Altangerel. Чтобы непосредственно измерить укладку pi-pi, команда разработала TRIP - метод, который воздействует лазером на образец и записывает уникальные вибрационные сигналы, которые возвращаются. Их тест был проведен на знакомой мишени: SARS-CoV-2, вирусе, ответственном за пандемию COVID-19. В частности, исследователи сосредоточились на его главной протеазе, Mpro, белке, который сохраняет структуру патогена и помогает ему размножаться.
МОСКВА, 28 июня /Новости науки/. Ученые разработали лазерный метод TRIP, который позволяет напрямую измерять слабые квантовые силы, удерживающие белки в нужной форме. Об этом говорится в статье в журнале Science Advances.
Новый подход может ускорить создание лекарств, потому что помогает не только увидеть структуру белка, но и понять, какие внутренние силы управляют его поведением. Это важно для точной медицины: препарат должен не просто «подходить» к молекуле по форме, а реально нарушать или стабилизировать нужные взаимодействия внутри живой системы.
Метод TRIP основан на рамановской спектроскопии: ученые направляют лазер на образец и считывают колебательные сигналы молекул. Особое внимание они уделили пи-пи-взаимодействиям — слабому «сцеплению» между кольцевыми молекулами, которое помогает формировать структуру ДНК, белков и влияет на работу многих лекарств. В опытах на главной протеазе коронавируса SARS-CoV-2 система показала, что по этим колебательным сигналам можно судить о том, насколько эффективно противовирусные препараты связываются с белком.
Ранее такие взаимодействия обычно оценивали косвенно — по данным рентгеновской кристаллографии, масс-спектрометрии или компьютерного моделирования. Авторы работы считают, что TRIP может стать не просто исследовательским методом, а практическим протоколом для предварительного отбора лекарств против вирусных инфекций, рака, нейродегенеративных заболеваний и других патологий, где ключевую роль играют белки.
Новый подход может ускорить создание лекарств, потому что помогает не только увидеть структуру белка, но и понять, какие внутренние силы управляют его поведением. Это важно для точной медицины: препарат должен не просто «подходить» к молекуле по форме, а реально нарушать или стабилизировать нужные взаимодействия внутри живой системы.
Метод TRIP основан на рамановской спектроскопии: ученые направляют лазер на образец и считывают колебательные сигналы молекул. Особое внимание они уделили пи-пи-взаимодействиям — слабому «сцеплению» между кольцевыми молекулами, которое помогает формировать структуру ДНК, белков и влияет на работу многих лекарств. В опытах на главной протеазе коронавируса SARS-CoV-2 система показала, что по этим колебательным сигналам можно судить о том, насколько эффективно противовирусные препараты связываются с белком.
Ранее такие взаимодействия обычно оценивали косвенно — по данным рентгеновской кристаллографии, масс-спектрометрии или компьютерного моделирования. Авторы работы считают, что TRIP может стать не просто исследовательским методом, а практическим протоколом для предварительного отбора лекарств против вирусных инфекций, рака, нейродегенеративных заболеваний и других патологий, где ключевую роль играют белки.
