Исследователи МФТИ совместно с партнерами из Франции и Германии совершили долгожданный прорыв, впервые определив и проанализировав структуру исключительно перспективного для оптогенетики белка. Эта новаторская область помогает восстанавливать утраченные зрение и слух, а также управлять мышечной активностью при неврологических расстройствах.
Трансформационный потенциал для медицины
"Международная команда впервые расшифровала структуру белка-родопсина KR2 в естественных для него условиях. Эта работа открывает новый виток развития актуальной биомедицинской науки — оптогенетики, привнося надежду в терапию распространенных неврологических болезней: клиническую депрессию, тревожные расстройства, эпилепсию, болезнь Паркинсона", — подчеркивается в аннотации к открытию.
Сила света: возможности оптогенетики
Оптогенетика — динамичная научная дисциплина, использующая световое излучение для избирательного управления нейронами и мышечными волокнами. Её методы уже демонстрируют успехи в контроле двигательных функций после неврологических повреждений и коррекции сенсорных потерь. Более того, она обеспечивает беспрецедентный доступ к исследованию нейронных механизмов, лежащих в основе эмоций, когнитивных процессов и целого ряда жизненно важных функций.
Ключевой белок KR2: разгадка природной формы
Светочувствительный белок KR2, обнаруженный несколько лет назад в морских бактериях Krokinobacter eikastus, стал объектом пристального внимания оптогенетиков. Однако его изучение выявило пять разных возможных структур, ставя перед научным миром сложный вопрос о том, какая из них является истинной и функциональной в живом организме.
Решающий шаг: моделирование реальных условий
"Нам первом удалось смоделировать физиологическую среду работы белка KR2 и описать его точную функциональную структуру, возникающую в естественном окружении. Мы доказали, что ключевой рабочей формой KR2 является пентамер, что и стало причиной расхождений в более ранних исследованиях объекта", — пояснил руководитель проекта Валентин Горделий из МФТИ и Института структурной биологии в Гренобле.
Новые горизонты нейронауки и терапии
Знание истинной структуры KR2 имеет не только принципиальное значение для понимания его действия, но и открывает яркие перспективы: углубленное изучение работы нервных систем, разработку новейших прецизионных инструментов оптогенетики и их внедрение в клиническую практику. Работа выполнена усилиями ученых МФТИ совместно с коллегами из институтов Гренобля (Институт структурной биологии, Европейский ускорительный комплекс), Юлихского исследовательского центра, Аахенского университета и авторитетного Института Макса Планка в Германии.
