Музыка белка

Обычно научные статьи сопровождают графики, картинки, фотографии. Изредка видео. И уж совсем редко ученые прибегают к звуковому сопровождению. Так, были созданы музыка нуклеиновых кислот, где каждому нуклеотиду присвоена какая-то нота (см. «Химию и жизнь» 2016 №9), и шепот Солнца, точнее солнечного ветра (см. «Химию и жизнь» 2010 №4). А исследователи из Иллинойского университета во главе с Карлой Скалетти (Carla Scaletti) решили обратить в звук процесс формирования водородных связей при сворачивании молекулы белка.

Водородные связи в этой сложной молекуле отвечают за формирование его вторичной структуры, то есть приобретение молекулой определенной трехмерной формы, которая неразделима с биологической функцией — утративший форму денатурировавший белок ни на что, кроме еды, не годится. Биохимики любят моделировать процесс формирования структуры методом молекулярной динамики: двигают атомы, считают энергию и в общем стремятся достичь ее минимума.

Проследить за перемещениями фрагментов молекулы, за возникновением и разрывом водородных связей между ними непросто, уж больно сложно устроены белки.

Для упрощения задачи и привлекли звуки. У изучаемого белка есть несколько ветвей. Формированию водородных связей с участием каждой приписали определенный звук и запустили расчет. На экране ветви молекулы извивались, сворачиваясь в нужную структуру, и это сопровождало звонкое пощелкивание разных тонов.

Вслушиваясь в эту музыку, ученые лучше определяют, в какой именно ветви белка сейчас идет основное формирование водородных связей. Такое использование слуха наряду со зрением несколько улучшает понимание того, что происходит в молекуле белка (PNAS, май 2024 года).

Просмотреть статью и прослушать музыку сворачиваемого белка можно здесь: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2319094121

Журнал Американского химического общества Chemical & Engineering News, C&EN, подвел итоги 2024 года в области химии и составил список наиболее интересных работ, которые были опубликованы в научных журналах за 2024 год. Выше была описана одна из этих работ.

См. также:
Электрическое притяжение
Секретик в коробочке
Лазерный водород
Электрический самородок
Почему голубика синяя?