Российские биотехнологи синтезировали белок растительной «крови» в клетках бактерий
31.03.2022 14:04:18
Белок леггемоглобин может стать важным компонентом «альтернативного мяса» из растительного сырья.
Сотрудники федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН предложили альтернативный способ получение леггемоглобина - важного компонента растительного мяса - в клетках бактерий кишечной палочки. Об этом в пятницу сообщила пресс-служба центра.
«Белок леггемоглобин из клубеньков бобовых может стать важным компонентом «альтернативного мяса» из растительного сырья. Дополнительный способ его получения - синтез в бактериях, дрожжах и других микроорганизмах. Российские ученые исследовали производство этого белка в активном оксигенированном (насыщенном кислородом) состоянии в кишечной палочке при помощи гена леггемоглобина из сои. О результатах они рассказали на страницах журнала Molecules», - говорится в сообщении.
В центре молекулы гемоглобина находится гем - «ядро» с железом, которое очень эффективно присоединяет и прочно удерживает кислород и оксид азота. Благодаря этой особенности гемоглобин отвечает за транспортировку кислорода. Бобовые пользуются своей разновидностью этого белка - леггемоглобином (или легоглобином). Он накапливается в клубеньках бобовых растений. Однако если синтезировать его в клетках микроорганизмов, этот белок может вести себя и как антиоксидант, и как окислитель, рискуя повредить клетки из-за образования свободных радикалов.
Сотрудники ФИЦ Биотехнологии РАН решили проверить, как будет работать леггемоглобин в бактериях Escherichia coli, и узнать, в какой концентрации и в каком виде культура клеток может производить леггемоглобин безопасно для себя. В экспериментах использовались три клеточные культуры кишечной палочки: одна из них синтезировала нужный белок в небольших количествах, другая - в больших, а третья, контрольная, не синтезировала вообще.
При помощи различных биохимических и физико-химических методов ученые проанализировали взаимодействие леггемоглобина с веществами, вызывающими клеточный стресс - соединениями оксида азота и активными формами кислорода. Несмотря на работу бактериальных ферментов, которые противостоят окислительному стрессу, леггемоглобин сделал E. coli более чувствительными к такому воздействию.
«В использованной бактериальной системе прооксидантное (окислительное) действие леггемоглобина преобладало над антиоксидантным. Это можно объяснить тем, что на производство нового белка клетки затрачивали дополнительную энергию и ресурсы, поэтому бактериям было труднее еще и нейтрализовать окислительные эффекты, а, кроме того, и сам леггемоглобин мог переходить в другую форму и становиться более сильным окислителем. Полученные данные помогут лучше разобраться в механизмах работы этого белка как в клубеньках, так и в микроорганизмах, что поможет в синтезе этого белка и других гемоглобинов методами биотехнологии», - отметил один из авторов исследования Алексей Топунов, слова которого приводятся в сообщении.
ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПАРТНЕР
ОФИЦИАЛЬНЫЕ ПАРТНЕРЫ
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПАРТНЕРЫ
При поддержке
При поддержке
