Коллектив ученых МГУ имени М.В.Ломоносова, включающий в себя сотрудников химического факультета, факультета биоинженерии и биоинформатики, а также Научно-исследовательского института физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского, изучив белок-полиэлектролитные комплексы, установил универсальность антиагрегационного действия полиэлектролитов по отношению к связанному ферменту. Результаты исследования опубликованы в журнале Polymer.

Полиэлектролиты — это полимеры, звенья которых содержат функциональные группы, способные к электролитической диссоциации (ионогенные группы). Иными словами, в состав молекул такого полимера входят группы, способные к ионизации в растворе. В растворах макромолекула полиэлектролита представляет собой полиион, окруженный эквивалентным количеством противоионов (малых ионов с зарядами противоположного знака). Полиэлектролиты подразделяются на поликатионы (при диссоциации которых основная макромолекула приобретает положительный заряд), полианионы (заряд ионизированной полимерной молекулы отрицательный) и полиамфолиты (макромолекула содержит как положительные, так и отрицательные заряды).

«Нами показана универсальность антиагрегационного действия полиэлектролитов по отношению к связанному ферменту. Более того, наиболее эффективным может быть полимер, имеющий заряд того же знака, что и фермент», — объяснил главный автор статьи, научный сотрудник отдела биохимии животной клетки Научно-исследовательского института физико-химической биологии (НИИ ФХБ) имени А.Н. Белозерского, кандидат биологических наук Павел Семенюк.

Коллектив ученых из МГУ имени М.В.Ломоносова исследовал влияние поликатиона и полианиона на тепловую агрегацию нескольких модельных ферментов при разной кислотности среды. Вне зависимости от знака заряда фермента во всех случаях удалось подавить агрегацию либо полианионом, либо поликатионом, а в ряде случаев — и тем, и другим. Для объяснения механизма процесса использовали также молекулярное моделирование.

«Ферменты все активнее используются в медицине и биотехнологиях, и создаваемые нами белок-полиэлектролитные комплексы могут помочь стабилизировать фермент, в частности для защиты от нежелательной агрегации и контроля его функциональной активности», — говорит Павел Семенюк.