Во клетките, протеините и другите молекули можат да се групираат во области без мембрана, наречени кондензати. Тие создаваат различни средини во клетката, но нивната ензимска активност досега била малку истражена. Во лабораториско истражување, тимот ги испитал ензимите во моделни протеински капки; резултатите откриваат можен механизам, но не покажуваат директно што се случува во жива клетка.
Истражувачите направиле капки со различни концентрации на говедски серумски албумин (BSA), протеин што служел за да ја менуваат згуснатоста на средината. Во нив додале еден од двата ензима, LDH или ADH, заедно со супстратите — молекулите врз кои дејствува ензимот. Кога концентрацијата на BSA се зголемувала, ензимската активност најпрво растела. Дури при многу висока концентрација, дополнителното згуснување ја намалило активноста.
Симулациите понудиле објаснување за резултатот со LDH. Во згуснатата средина се фаворизирала затворена форма на неговото активно место — делот од ензимот каде што се одвива реакцијата. Во таа форма, пресметаната енергетска бариера за реакцијата била пониска за околу 4 kcal mol −1. Тоа е симулациски резултат, а не директно мерење на брзината во клетка.
Влијанието се одело и во обратна насока: активноста на ензимот била поврзана со побрзо движење на протеините во капките. При мерењето на враќањето на флуоресцентниот сигнал, активните капки побрзо го достигнале прагот од 50 отсто отколку неактивните. Следењето наночестички исто така покажало поголема просечна дифузија во активните капки. Теоретскиот модел предлага дека реакцијата создава хемиски градиенти, кои поттикнуваат мали текови; ова е предложено објаснување, не потврден процес во клетки.
Наодот е важен затоа што покажува дека згуснатата средина можеби не е само пасивен простор: таа може да влијае врз работата на ензимот, а ензимската активност пак врз подвижноста во капката. Сепак, авторите нагласуваат дека моделниот систем служи за утврдување механистички принципи, а не за квантитативно предвидување на клеточното однесување. Планираните испитувања во бактериски клетки и во капки со повеќе ензими треба да покажат дали заемното влијание важи и во посложени услови.
Научна основа и ограничувања
Лабораториско истражување на моделни протеински капки со експерименти, молекуларни симулации и теоретско моделирање
Примерок: Во FRAP мерењата со LDH: n = 22 активни и n = 21 неактивни капки; во следењето наночестички: 6 активни и 6 неактивни капки. Вкупниот број примероци за студијата не е наведен..
- Експериментите користеле моделни протеински капки; авторите наведуваат дека овој систем утврдува механистички принципи, но не предвидува квантитативно што ќе се случува во клетките.
- Истражувачите допрва планираат испитувања во бактериски клетки и во капки со повеќе ензими, па применливоста во тие посложени услови останува непотврдена.
