Ферменты - основные регуляторы всех жизненно необходимых процессов в организме человека и живых существ. В организме каждую секунду проходят тысячи химических реакций с участием ферментов. Например, без них невозможны процессы обмена веществ (метаболизма), синтеза, переваривания веществ, распада жиров, кровообращения и так далее. Для детального исследования реакций с ферментами ученые во всем мире пытаются смоделировать внутриклеточную среду, максимально приближенную к условиям внутри клетки.
"Сотрудники Института фундаментальной биологии и биотехнологии Сибирского федерального университета (СФУ), используя глицерин и сахарозу, сымитировали внутриклеточную среду клетки светящихся бактерий и провели в ней ряд ферментативных реакций",- говорится в сообщении.
Биолюминесценция или способность живых организмов светиться возникает за счет одного из ферментов - люциферазы, который преобразует кванты света при окислении. Такая способность характерна, например, для светлячков и морских бактерий. Ученые СФУ пытались выяснить, как вязкость реакционной среды влияет на скорость ферментативных процессов в клетках таких организмов. На первой стадии они создали несколько искусственных систем из глицерина и сахарозы с разными концентрациями компонентов, но одинаковыми значениями вязкости среды.
На втором этапе ученые установили, как вязкость влияет на скорость ферментативной реакции в системе, содержащей три связанных вместе фермента. На третьей стадии работы они оценивали устойчивость созданной системы из трех ферментов к воздействию температур в интервале от 15 до 80 градусов Цельсия. В результате исследования ученые установили, что сахароза эффективнее глицерина ограничивает подвижность молекул ферментов, что может привести к изменению скорости и даже механизма реакции.
"Уникальность нашего исследования заключается в том, что мы используем природные вещества, глицерин и сахарозу, которые действительно содержатся в живой клетке, в отличии от краудинг-агентов, применяемых в аналогичных работах", - прокомментировал результаты исследования один из авторов исследования, младший научный сотрудник лаборатории биолюминесцентных биотехнологий СФУ Олег Сутормин, слова которого приводятся в сообщении.
