Ученые расшифровали структуру белков, отвечающих за цветное зрение людей
Человеческий взгляд на мир соткан из мириад красок, однако механизмы, позволяющие нам отличать изумрудную зелень травы от глубокой синевы неба, до недавнего времени оставались одной из самых интригующих загадок биологии. В основе нашего дневного зрения лежит слаженная работа высокочувствительных клеток сетчатки — палочек и колбочек. И если первые скромно отвечают за сумеречное зрение, помогая различать лишь неясные силуэты предметов в блеклом свете луны, то вторые активируются при ярком освещении, раскрашивая окружающую реальность во все цвета радуги.
Управляют этим красочным процессом особые светочувствительные белки-опсины, чья структура долгое время не поддавалась детальному изучению из-за их крайней молекулярной нестабильности. Ситуация осложнялась и тем, что опсины колбочек лишь на 40 процентов совпадают по составу аминокислот с родопсинами — хорошо изученными белками «сумеречных» палочек. Этот серьезный барьер создавал огромный пробел в понимании того, как именно фотоны света запускают зрительный импульс в цветном спектре.
Настоящим прорывом в этой области стало достижение международного коллектива физиков и биологов, которым впервые в истории удалось полностью расшифровать трехмерную структуру опсинов, отвечающих за распознавание синего и зеленого цвета у человека и других приматов. Как сообщает пресс-служба швейцарского Института Пола Шеррера (PSI), этот успех открывает принципиально новые горизонты для фундаментальной медицины. Имея на руках точную 3D-карту молекул, ученые наконец-то получили возможность детально исследовать работу светочувствительных элементов на атомном уровне.
«Полученные нами данные позволяют изучать на молекулярном и структурном уровне то, как функционируют светочувствительные белки колбочек», — объясняет старший научный сотрудник PSI Полина Исайкина.
Понимание этих тончайших механизмов имеет колоссальное прикладное значение, ведь именно в нарушениях структуры белков кроются причины многих тяжелых недугов. Раскрытие секретов опсинов позволит ученым заглянуть в самую суть таких патологий, как дальтонизм и возрастная дегенерация сетчатки, которая ежегодно лишает зрения миллионы людей по всему миру. В перспективе эти фундаментальные знания станут прочным фундаментом для создания точечных терапий, способных эффективно бороться с ранее неизлечимыми заболеваниями глаз и возвращать людям радость восприятия полноценной палитры красок.
Подготовил Роман БОНДАРЧУК, УзА
