Протеините најчесто се опишуваат преку нивната аминокиселинска низа и тридимензионалната структура. Сепак, дури и кога овие особини се познати, научниците често не можат прецизно да предвидат како протеинот ќе се однесува, со кои молекули ќе се поврзе или каква функција ќе извршува.
Меѓународен тим истражувачи од Јапонија, Финска, Италија и САД откри дека дел од одговорот можеби се крие во организираната вода што ги опкружува протеините. Во студијата, објавена во Nature Communications, научниците користеле тридимензионална микроскопија со атомски сили (3D-AFM) за да ги прикажат овие структури со поднанометарска резолуција.
Снимките покажале дека водата во близина на пептидните површини не е само пасивен растворувач. Таа се распоредува во повеќеслојни и динамични структури, чиј облик зависи од аминокиселинската низа и од хемијата на површината. Различни обрасци се поврзани со хидрофобни, поларни, ароматични и наелектризирани аминокиселини.
Овие структури се протегаат низ неколку слоеви околу пептидот, пред постепено да преминат во околната вода. Поради тоа, истражувачите ги опишуваат како своеобразни „хидратациски отпечатоци“ што ја одразуваат молекуларната површина на пептидот.
Врз основа на наодите, тимот го предлага поимот „протеинска суперструктура“ — целина составена од протеинот и неговата специфично организирана хидратациска архитектура. Според ова гледиште, идентитетот и функцијата на протеинот не се определуваат само од неговата низа и форма, туку и од начинот на кој водата се организира околу него.
Откритието може да помогне во разбирањето на виткањето на протеините, молекуларното препознавање и врзувањето на лековите за нивните цели. Во иднина, ваквите сознанија би можеле да се применат и во дизајнирањето протеини, биомиметички материјали, катализатори и биосензори.
Истражувањето засега е спроведено со уредно самоорганизирани пептидни склопови, а не со сите видови сложени протеини. Следниот чекор е проверка на овие хидратациски структури кај покомплексни биолошки системи и нивно вклучување во моделите што ја предвидуваат функцијата на протеините.
