Химик РУДН уточнил принцип действия ферментов, создающих омега-6 жиры
Жирные кислоты — длинная цепочка атомов углерода с ответвлениями. На одном ее конце находится карбоксильная группа (COOH), на другом — метиловая (CH3). Некоторые атомы углерода могут быть соединены не одинарной связью, а двойной — такие кислоты называются ненасыщенными. Их принято называть по положению двойных связей, считая с метилового или с карбоксильного конца. В первом случае название помечают буквой омега, во втором — дельта. Например, в вакценовой кислоте единственная двойная связь находится у 7 атома углерода с метилового кольца или у 11 — с карбоксильного, поэтому в ее названии значится или ω7, или Δ11. Предполагается, что ферменты, которые добавляют новые двойные связи в цепочку, так же «отсчитывают» нужный атом углерода с одного или с другого конца. Химик РУДН впервые показал, что для некоторых ферментов, производящих жизненно необходимые жиры омега-6, это не так.
«Ферменты крайне чувствительны к положению и геометрической конфигурации вновь введенных двойных связей. Как они ведут свой подсчет — это давний вопрос, на который пока нет четкого ответа. Хотя и предполагается, что подсчет идет от метилового или карбоксильного конца, точного понимания этого механизма еще нет. Мы показали, что как минимум для некоторых ферментов подсчет ведется не так, как считалось ранее», — Сергей Горяинов, заведующий лабораторией масс-спектрометрии и спектроскопии ЯМР высокого разрешения Центра коллективного пользования РУДН.
Ферменты, которые создают двойные связи в цепочках жирных кислот, называются десатуразы. Каждая десатураза предназначена для создания кислоты с двойной связью только у конкретного атома углерода. Например, десатураза омега-6 создает двойные связи только у шестого атома углерода, считая с метилового конца. Химики показали, что для жирных кислот с несколькими двойными связями ферменты «отсчитывают» нужный атом не с конца цепочки, а от положения уже имеющейся двойной связи. Сделать это удалось на примере десатураз омега-6, полученных из бактерий двух видов — Gloeobacter violaceus и Synechocystis.
Клеточные культуры двух видов бактерий вырастили на твердой питательной среде, а затем переместили в жидкой среду, где выделили их ДНК. Также химики измерили состав жирных кислот в бактериях. Чтобы точно определить положение двойной связи, химики использовали масс-спектрометрию. Все эти процедуры повторили не менее трех раз. Сравнив наличие генов, кодирующих десатуразы, и состав жирных кислот, химики сделали вывод, как десатуразы определяют нужный атом углерода в цепочке. Оказалось, что эти ферменты отсчитывают от двойной связи три атома углерода в сторону метилового конца цепочки и там создают двойную связь.
«Наши результаты показывают, что обактериальные Δ12 (ω6) десатуразы ведут отсчет от уже существующей двойной связи, а не от концов. При этом длина цепи не имеет значения», — Сергей Горяинов, заведующий лабораторией масс-спектрометрии и спектроскопии ЯМР высокого разрешения Центра коллективного пользования РУДН.
Результаты опубликованы в журнале Biochimie.
В РУДН назвали имена самых результативных ученых по итогам 2025 года. Традиционный рейтинг научно-педагогических работников, который проводится с 2023 года, определил лидеров в трех ключевых номинациях: «Самый цитируемый ученый», «Лидер по коммерциализации РИД» и «Лучший руководитель гранта».
Экспертная комиссия оценивала результативность ученых по объективным количественным показателям: индексам цитирования, объему привлеченного финансирования и успехам во внедрении разработок в реальный сектор экономики.
В РУДН прошла торжественная церемония вручения ежегодной премии в области науки и инноваций. Ее обладателями стали четыре ученых вуза: Дмитрий Кучер, Ольга Ломакина, Константин Гомонов и Вячеслав Бегишев.
Представьте, что вам нужно измерить размер пылинки, которая в тысячу раз тоньше человеческого волоса. Мало того — пылинка не стоит на месте, а хаотично движется в жидкости. Именно такую задачу каждый день решают фармацевты, контролируя качество современных лекарств. И вот теперь — впервые в России — у них появится единый, законодательно утвержденный рецепт такого измерения.