Исследован аналог китайской пальцевой ловушки в биомолекулярных процессах

Одна из сильнейших связей в живых системах была открыта группой ученых, исследующих биотопливо с помощью суперкомпьютера.

Открытие может способствовать усилиям по разработке катализаторов для выработки биотоплива из непищевых сорных растений.

Известный биолог Клаус Шультен из Иллинойсского университета в Урбана-Шампейн провел анализ и моделирование связи, похожей на китайскую пальцевую ловушку.

«Новое в нашем исследовании то, что мы наблюдали систему весьма специфично, с помощью инструментов одномолекулярной силовой спектроскопии и молекулярной динамики, сделав это впервые», сказал Шультен.

Результаты опубликованы в издании Nature Communications.

Бактерии в желудке коровы, переваривающие растения, используют биомолекулярное взаимодействие, связи которого функционально похожи на упомянутую выше китайскую ловушку. Основной результат исследования заключается в идентификации природы адгезийного комплекса целлюлосомных белков, которые демонстрируют чрезвычайное противодействие приложенной силе.

В рамках работы исследователи применили ресурсы XSEDE, единой виртуальной системы Национального научного фонда США, которая позволяет исследователям интерактивно делиться вычислительными ресурсами, данными и опытом.

Сегодня производство биотоплива из непищевого сырья, такого как стебли кукурузы или солома, является невыгодным с коммерческой точки зрения, поскольку производство ферментов, требуемых для расщепления сырья, стоит дорого. Специально созданные бактерии однажды позволят сократить стоимость процесса благодаря более эффективной поставке ферментов для обработки целлюлозы.

«Понимание целлюлосом однажды позволит нам разработать новые целлюлосомы, пригодные исключительно для стабильного и долгосрочного переваривания растительных и материалов. Все это важно в рамках стремления использовать возобновимое сырье, беречь окружающую среду и т.д.», заключил Шультен.

Ссылка по теме: https://www.tacc.utexas.edu/-/supercomputers-help-solve-puzzle-like-bond-for-biofuels