Белки и: Введение в белки и аминокислоты (статья)
Как собаки Белка и Стрелка побывали в космосе и вернулись живыми — Российская газета
Никто не знает об этом полете, состоявшемся 19 августа 1960 года, больше, чем доктор медицинских наук профессор Адиля Котовская. Она по-прежнему заведует лабораторией Института медико-биологических проблем и каждый день ходит на работу! Даже не верится, что беседую со свидетелем легендарных событий…
— Адиля Равгатовна, почему именно собаки проторили дорогу человечеству в космос?
— Этому есть три причины. Во-первых, нам очень подошли дворняжки. У них ведь жизнь непростая: то холод, то голод. А это значит, они приучены к разным условиям среды. Во-вторых, собаки очень хорошо относятся к человеку, который для них — хозяин. И здорово тренируются. И в-третьих, физиология собаки со времен Ивана Петровича Павлова хорошо изучена.
— А почему на орбиту запускали только «девочек»?
— Потому что «мальчики», когда писают, ногу поднимают, а «девочки» присаживаются. Ассенизационное устройство к ним легче приспособить. Вот когда мы запускали первых собак на геофизических ракетах, там были и «мальчики». Потому что полеты были непродолжительными: ракета поднималась по прямой вверх от 100 до 500 километров, по времени это занимало не более четырех минут.
— А почему собаки летали парами? За исключением Лайки, конечно, — там особый был случай…
— Потому что они друг друга видят. Им комфортнее в компании.
— Но ведь одна может заволноваться и спровоцировать другую…
— Нет. Они привыкшие к этим условиям, к одежде, пище. На это месяцы тренировок уходили.
— Вы действительно брали их с улицы?
— Да. Мы давали специальной службе так называемое техническое задание: возраст — три-четыре года, вес — до пяти килограммов, рост в холке — 35 сантиметров. В нашем виварии было до дюжины собак, которых мы тренировали. К нам они поступали, уже пройдя городской ветеринарный отбор.
— Как их тренировали?
— Сначала ограничивали им пространство. Потом вживляли электроды, чтобы следить за состоянием по датчикам, приучали к одежде…
— Дворняжки к косточкам привыкли, а на орбите пришлось отведать желе…
— Придумали субстанцию, подобную холодцу. Ведь вода в невесомости улетучивается. Этот холодец заменял им и пищу, и воду. Очень аппетитный запах от него исходил, когда его готовили в нашем здании… Собакам очень нравилось. Ванночки с космическим деликатесом крепились прямо под тем местом, где лежали собаки. По сигналу контейнеры выдвигались, а после того как собаки все съедали — удалялись. И так до нового сигнала…
— А исторические клички кто первопроходцам давал?
— Был у нас младший научный сотрудник Сева Георгиевский. Он следил за поступлением собак и сам же придумывал им клички. Была, к примеру, дворняжка Маркиза, на нее посмотришь — вся такая из себя. А у Белки и Стрелки поначалу были клички Капля и Вильна. Но когда пришла пора им лететь, решили, что надо переименовать их посолиднее. Ведь на весь мир прославятся!
— Сотрудники тяжело переживали гибель собак-испытателей?
— Кто как. .. Лично для меня было главным предусмотреть все для будущего полета человека. Надо же тренироваться, чем-то жертвовать. Но перед полетом Лайки даже я заплакала. Все ведь заранее знали, что она погибнет, и просили у нее прощения.
Тогда техника не позволяла вернуться из космоса. А тут еще орбита полета изменилась и приняла эллиптическую форму, ракета больше запланированного находилась на солнце. Произошел перегрев, и Лайка умерла уже через сутки, хотя должна была летать семь суток. Потом ракета сошла с орбиты и сгорела в атмосфере.
ПЕРЕД ПОЛЕТОМ ЛАЙКИ ДАЖЕ Я ЗАПЛАКАЛА. ТОГДА ТЕХНИКА НЕ ПОЗВОЛЯЛА ВЕРНУТЬСЯ…
Лайка была замечательная собака, первым живым существом в космосе стала именно она. Она доказала, что в космосе можно жить не минуты и часы, а сутки и более.
— А чем запомнились Белка и Стрелка?
— Они летали 27 часов и сделали 17 витков вокруг Земли. Это был последний запуск перед полетом человека, поэтому отслеживалось буквально все. Впервые из космоса шло телевизионное изображение. Я в это время уже очень плотно занималась отбором космонавтов и на запуске собак не была. Увидела их уже после полета, когда обеих привезли к нам в виварий.
А потом началась их слава. Вскоре Стрелка родила трех «девочек» и троих «мальчиков», их демонстрировали по телевизору. И там был совершенно беленький щенок по кличке Пушок. Он очень понравился жене президента США Жаклин Кеннеди. И ей решили подарить «сына» космонавтки. Из посольства США под покровом совершенной секретности к нам приехала большая делегация, собирали на Пушка документы, делали прививки, а потом чуть ли не с машинами ГАИ перевезли его в американское посольство. Это было нечто! Такое впечатление, что принца какого-то везут. Надеюсь, что он был плодовитый, как и его мама, и сейчас в Америке есть наши следы…
— Как складывалась судьба четвероногих космонавтов, не избалованных мировой славой?
— Их обследовали, а потом, если они не летели по второму разу, сотрудники разбирали их по домам. Либо собаки оставались в виварии до конца своих дней под хорошим присмотром.
ИЗ ИСТОРИИ ВОПРОСАЗапасной Исчезнувшего Бобика
На советских геофизических ракетах (высота полета от 100 до 500 километров) собак запускали 29 раз (все время парами). 15 собак погибли. Дворняжка Отважная слетала на ракете 5 раз.
На орбиту собаки летали 8 раз (5 раз парами). 5 собак погибли.
3 сентября 1951 года на геофизической ракете Р-1Б должны были лететь Непутевый и Рожок. Перед самым стартом Рожок куда-то непонятным образом исчез. Времени на доставку из вивария новой собаки не было. Исследователям пришла мысль поймать возле столовой подходящего по параметрам пса и отправить его, неподготовленного. Так и сделали: приманили дворняжку, помыли, подстригли, попробовали прикрепить датчики — новоиспеченный кандидат вел себя совершенно спокойно. Генеральному конструктору Сергею Королеву решили пока не докладывать об инциденте.
Непутевый и его новый напарник отлично перенесли полет, техника не подвела. После приземления Королев заметил подмену. А получив объяснения, заверил, что скоро на советских ракетах будут летать все желающие. Неожиданному космическому пассажиру дали кличку ЗИБ (Запасной Исчезнувшего Бобика). Впрочем, Королев на докладе руководству трактовал аббревиатуру как «Запасной исследователь без подготовки».
22 февраля 1966 года, в рамках проекта подготовки длительного полета человека в космос, на корабле-биоспутнике «Космос-110» на орбиту вышли Ветерок и Уголек. Продолжительность их полета составила 23 дня — по сию пору это рекорд для собак. Ветерок и Уголек вернулись крайне измотанными, со стертой до кожи шерстью и пролежнями.
Это был последний «собачий» полет в истории космонавтики.
ИЗ ИСТОРИИ ВОПРОСАПрогулка после посадкиВ поисково-спасательный отряд входил младший научный сотрудник В.С. Георгиевский, который принимал участие в подготовке собак к полету. Он вспоминает:
— Когда спускаемый аппарат вскрыли, Белка и Стрелка узнали меня и стали ласкаться. Состояние их было хорошее, даже лучше, чем после некоторых тренировок. Носики у них были влажные, языки, которыми они облизывали мне руку, — розовые. Я успокоился и даже выпустил их погулять по степи. Когда их позвали в вертолет, они охотно прибежали.
Собачья работа: как Белка и Стрелка стали героями страны | Статьи
60 лет назад, 19 августа 1960 года, мир понял, что до самого великого технологического прорыва в истории человечества остается совсем немного. Два живых существа провели в космосе более суток, сделав 17 витков по орбите. И самое главное — вернулись на Землю целыми и невредимыми. Их звали Белка и Стрелка, происхождения они были самого простого, но именно им довелось первыми увидеть Землю из космоса. «Известия» вспоминают героических дворняг — и тех людей, кто сделал возможным их полет.
Имена этих благородных подмосковных дворняг были на устах у всего мира. Да и в наше время почти каждый знает Белку и Стрелку — «первых космических путешественниц». Песни, мультфильмы, компьютерные игры — всё это стало продолжением заслуженной славы четвероногих космонавтов.
Без них покорение космоса так и осталось бы сюжетом для фантастических книг. К тому же именно эксперимент с собаками предопределил победу Советского Союза в «космической гонке» с Соединенными Штатами. После успешного полета Белки и Стрелки трудно было сомневаться, что первый пилотируемый космический полет совершит советский летчик — как и предсказывал в свое время Константин Циолковский.
Подготовка к полету
Запуск в октябре 1957 года первого искусственного спутника Земли стал началом космической эры. Но ученые всё еще не были уверены, выживет ли на орбите живой организм? Как повлияют на него радиация, невесомость и другие факторы? Выход был один — использовать для исследований подопытных животных. Руководители советского космического проекта в отличие от американцев в то время предпочли собак обезьянам.
И этот выбор оказался верным.Кандидатов было немало. В финальной группе соискателей на полет осталось двенадцать дворняг, самых выносливых и послушных. Они с щенячьего возраста умели бороться за жизнь — гораздо упорнее породистых избалованных собак. В полете это качество могло оказаться решающим. Кобелей исключили сразу, из-за особенностей физиологии для них невозможно было подготовить надежное устройство ассенизации. А путешествие должно было быть максимально комфортным — с соблюдением правил гигиены.
Собаки-космонавты. Слева направо: Белка, Звездочка, Чернушка и Стрелка
Фото: ТАСС/Вера Жихаренко
Основные критерии были таковы: вес не более 6 кг, рост — до 35–37 см, возраст — от двух до пяти лет, наконец, светлый окрас, чтобы собак было лучше видно на мониторах. Собак внимательно осматривали врачи разных специальностей. Последовали напряженные тесты на вибростенде и центрифуге — в этих, как шутили космонавты, «вестиблюйных аппаратах».
Желательны были и симпатичные мордочки — ведь собакам в случае удачного полета предстояло стать почти кинозвездами. Им даже клички решено было подобрать подходящие. Например, Белку и Стрелку до подготовки к полету звали иначе — Альбиной и Маркизой. Но Белка и Стрелка — это звучало гораздо эффектнее и более по-советски. Сразу вспоминалась одна из знаменитых киногероинь Любови Орловой — письмоносица Стрелка из фильма «Волга-Волга»… Такими они и остались в истории.
Считается, что новые имена собакам дал маршал Митрофан Неделин, главный ракетчик Советского Союза. Всем — и военным, и ученым — понравилось, что имена «космических сестриц» рифмовались. Такой тандем запоминается с первого упоминания в прессе. На любом языке эти имена звучали бойко, стали успешным брендом.
Белка показывала лучшие результаты на тренировках, она оказалась прирожденным лидером. Стрелка немного уступала ей, но тоже с честью прошла через все испытания. Обеим собакам было около двух с половиной лет.
Система спасения
Белка и Стрелка изначально считались дублерами двух других собак, Лисички и Чайки. Но полет первого «собачьего экипажа» обернулся трагедией.
Собаки-космонавты Лисичка и Чайка
Фото: commons.wikimedia.org
Лисичка была любимицей Королева. Соратники видели и слышали, что перед стартом он обнял ее и шепнул: «Я так хочу, чтобы ты вернулась». Но через 19 секунд после пуска разрушился блок первой ступени, ракета взорвалась, а вместе с ней — и космический корабль с собаками. Стало ясно, что следует продумать систему аварийного спасения космонавтов (будь то собаки или в будущем люди) не только в полете, но и на стадии пуска. Опыт показал, что пуск и приземление — самые опасные этапы космического полета.
При разработке проекта «Спутник-5», «пассажирами» которого стали Белка и Стрелка, проектировщики разработали специальную капсулу для спасения при взлете. Она, к счастью, не пригодилась. Ракета не подвела, и до орбиты собаки добрались в штатном режиме. Кстати, схожая аварийная система до сих пор устанавливается на всех ракетах «Союз».
Крысы на корабле
Этот полет был не просто триумфальным и «образцово-показательным» и уж точно не «цирковым номером». В первую очередь — это был научный прорыв. На орбиту в то утро отправились не только Белка и Стрелка. Они были своего рода командирами экспедиции. Вместе с ними в катапультируемой части корабля устроилась «веселая компания». 12 мышей, насекомые, растения, грибковые культуры, семена кукурузы, пшеницы, гороха, лука и даже различные виды микробов в специальных контейнерах.
Все они должны были помочь найти предварительный ответ на главный вопрос: как поведет себя в космосе организм человека. Имелись в «багаже» и клетки человеческой кожи. Ученым нужно было установить, как влияет космическая радиация на кожные покровы.Белка и Стрелка в космическом корабле «Спутник-5»
Фото: ТАСС
Еще 28 мышам и двум белым крысам пришлось пожертвовать собой ради науки. Их поместили за пределами спускаемого аппарата, и у них не было шансов выжить. Грызуны так и остались на орбите. Но собаки в полете чувствовали себя достаточно комфортно. Собак защищала от радиации специальная обшивка контейнеров.
Подруг провожали в однодневный полет. Но запасы кислорода и еды рассчитывались на восемь суток — на случай, если кораблю не удастся вовремя сойти с орбиты. Всё было сделано для того, чтобы спасти их в нештатной ситуации и вернуть на Землю.
Живое дыхание в космосе
Впервые в истории науки на космическом корабле было налажено телеметрическое наблюдение за «экипажем». Адский «рокот космодрома» почти не испугал собак. Их приучили и к шуму, и к тряске, и к перегрузкам. Москва (а точнее — Подлипки, будущий город Королев) придирчиво наблюдала за Белкой и Стрелкой. При взлете у собак участился пульс, но, когда «Спутник-5» набрал высоту и вышел на орбиту — они успокоились. Люди впервые услышали живое дыхание в космосе! На первом витке путешественницы держались идеально. Потом собакам был автоматически подан корм из тюбиков. Они поели. Благополучно сработал и туалет.
Стрелка перенесла полет безукоризненно. Белка, выдержав несколько витков, заметно растревожилась, принялась лаять, хотела освободиться от проводов… Но в конце концов угомонилась — видимо, вспомнила земные тренировки.
Пульс, дыхание, тоны сердца — всё регистрировалось медицинской аппаратурой, которая незамедлительно выдавала информацию на Землю.Врачи извлекают подопытных собак из кабины головной части геофизической ракеты на месте приземления
Фото: РИА Новости
Наконец — приземление. Безлюдная казахская степь. Парашюты, резкий толчок об землю — и вот они дома. Серьезных травм при посадке бывалые дворняги не получили. 25 часов они провели на орбите, выдержали 17 витков вокруг Земли, но главное — они вернулись! Первыми в мире вернулись с космической орбиты живыми и невредимыми.
«20 августа спускаемый аппарат с животными на борту благополучно приземлился в заданном районе», — звучал по радио баритон Юрия Левитана. Ему вторили дикторы на десятках языков мира…
Звездные собаки
Эксперимент показал, что космос не столь смертоносен для живого организма, как предполагали пессимисты. А героическим дворнягам устроили настоящую большую пресс-конференцию вскоре после полета. Белку и Стрелку там встретили восхищенными овациями. К ним пришла громкая слава — для всего мира они стали «звездными собаками». Их изображения публиковались на плакатах, конвертах и почтовых марках, значках и открытках.
Многих интересовало — что же стало с Белкой и Стрелкой дальше? К счастью, никаких драм не случилось. В Институте авиационной и космической медицины к Белке и Стрелке относились как к заслуженным героям. Не прошло и года после космического полета — и Белка родила щенков, шестерых, вполне здоровых! Дочь Белки по кличке Пушинка отправилась за океан, как подарок семье Джона Кеннеди. Пушинка не страдала никакими отклонениями и стала настоящей любимицей дочери президента Кэролайн. Прошел год — и Пушинка тоже принесла потомство, четверку забавных щенят. Джон Кеннеди называл их pupniks, соединив два слова pup (щенок) и sputnik.
Чучела Белки и Стрелки в Музее космонавтики на ВВЦ
Фото: ТАСС/Игорь Кубединов
А Белка и Стрелка не покидали Родину, жили долго и счастливо, окруженные человеческой любовью. В наше время их чучела остаются самыми популярными экспонатами московского Музея космонавтики.
Когда-нибудь — быть может, скорее, чем мы полагаем, — человек отправится на другую планету. Там будет создана первая постоянно действующая база. И тогда нам в космосе снова понадобятся преданные друзья, служащие людям и на Земле. Понадобятся собаки. И они снова не подведут.
Автор — заместитель главного редактора журнала «Историк»
в центре «Космонавтика и авиация» отметят юбилей полета Белки и Стрелки / Новости города / Сайт Москвы
Центр «Космонавтика и авиация» на ВДНХ приглашает отметить 60-летие исторического полета в космос собак Белки и Стрелки. 19 августа гостей ждут экскурсии и показы документального фильма. Участие бесплатное, но понадобится предварительная регистрация и билет в центр.
19 августа 1960 года на околоземную орбиту отправились собаки-космонавты Белка и Стрелка. Их экспедиция продолжалась более 25 часов, за это время корабль совершил 17 полных витков вокруг планеты и успешно вернулся на Землю.
На экскурсиях гости узнают не только об экспедиции Белки и Стрелки, но и о космических подвигах других животных. Они услышат о нелегкой судьбе пассажирки второго искусственного спутника Земли — Лайки и других собак, проложивших человеку дорогу в космос, о черепахах, которые раньше всех облетели Луну, а также об экспериментах на станции «Мир», в ходе одного из которых на борту из яиц вылупились птенцы японского перепела.
Попасть на тематический тур можно по предварительной регистрации, выбрав один из сеансов. Они начнутся в 12:00, 15:00 и 18:00.
В этот же день посетители могут заглянуть в лекторий «Кулибин Про» и посмотреть документальный фильм телестудии Роскосмоса «Животные в космосе». Показы пройдут в 13:00, 16:00 и 19:00. Зрители узнают, как животных готовили к полетам, проектировали аппараты для их экспедиций и какие еще живые существа, кроме собак, побывали за пределами Земли.
В центре «Космонавтика и авиация» соблюдают все необходимые меры безопасности — экскурсионные группы состоят из пяти человек, на кинопоказах одновременно находятся не более 40 зрителей. Подробную информацию о профилактических мерах можно узнать на сайте центра.
Больше интересных фактов о покорении космоса животными опубликовано в блоге #КосмосИзДома.
Скамейки с USB и роботизированная спортплощадка: на ВДНХ протестируют инновационные технологииЭволюция скафандра и история освоения Луны: о чем еще расскажут в новом аудиогиде ВДНХ
ВДНХ — уникальное общественное пространство с 80-летней историей. Выставка объединяет 49 объектов культурного наследия, в том числе исторические павильоны и фонтаны. Общая площадь ВДНХ — более 325 гектаров. В 2019 году выставку посетили 33 миллиона человек.
Этим летом для посетителей подготовили три особых маршрута, которые позволяют спланировать прогулку по территории выставки с учетом предпочтений гостей, а также специальный путеводитель по фонтанам. Кроме того, на территории выставки продолжается танцевальный сезон и работает лодочная станция.
БЕЛКИ И ДРУГИЕ ВОЗМОЖНЫЕ НОСИТЕЛИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ КОНЪЮГИРОВАННЫХ ВАКЦИН: СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ | Лисицкая
1. Колесников А.В., Козырь А.В., Шемякин И.Г., Дятлов И.А. Современные представления о механизме активации иммунного ответа конъюгированными полисахаридными вакцинами. Журн. микробиол. 2015, 3: 97-106.
2. Adamo R., Nilo A., Castagner В. et al. Synthetically defined glycoprotein vaccines: current status and future directions. Chem. Sci. 2013, 4 (8): 2995-3008.
3. Andrade G.R., New R.R., SanfAnna O.A. et al. A universal polysaccharide conjugated vaccine against Oil 1 E. coli. Hum. Vaccin Immunother. 2014, 10 (10): 2864-2874.
4. Ashton A. C., Li Y., Doussau E et al. Tetanus toxin inhibits neuroexocytosis even when its Zn(2+)-dependent protease activity is removed. Biol. Chem. 1995, 270 (52): 31386-31390.
5. Astronomo R.D., Burton D.R. Carbohydrate vaccines: developing sweet solutions to sticky situations? Nat. Rev. Drug. Discov. 2010, 9 (4): 308-324.
6. Avci F.Y. Novel strategies for development of next-generation glycoconjugate vaccines. Curr. Top. Med. Chem. 2013, 13(20): 2535-2540.
7. Avery О. T., Goebel W. F. Chemo-immunological studies on conjugated carbohydrate-proteins: Immunological specificity of synthetic sugar-protein antigens. J. Exp. Med. 1929, 50 (4): 533-550.
8. Bargieri D. Y., Rosa D. S., Braga C.J.M. et al. New malaria vaccine candidates based on the plasmodium vivax merozoite surface protein-1 and the TLR-5 agonist Salmonella typhimu-rium FliC flagellin. Vaccine. 2008, 26: 6132-6142.
9. Bates J.T., Graff A.H., Phipps J.Retal. Enhanced antigen processing offlagellin fusion proteins promotes the antigen-specific CD8+ T cell response independently of TLR5 and MyD88. J. Immunol. 2011, 186(11): 6255-6262.
10. Berti F., Adamo R. Recent mechanistic insights on glycoconjugate vaccines and future perspectives. ACS Chem. Biol. 2013, 8(8): 1653-1663.
11. Blanchard-Rohner G., Pollard A. J. Long-term protection after immunization with protein-polysaccharide conjugate vaccines in infancy. Expert. Rev. Vaccines. 2011, 10 (5): 673-684.
12. Broker M., Costantino P, DeTora L. et al. Biochemical and biological characteristics of crossreacting material 197 CRM197, a non-toxic mutant of diphtheria toxin: use as a conjugation protein in vaccines and other potential clinical applications. Biologicals. 2011, 39 (4): 195-204.
13. Chu C., Schneerson R., Robbins J. B. et al. Further studies on the immunogenicity of Haemophilus influenzae type b and pneumococcal type 6A polysaccharide-protein conjugates. Infect. Immun. 1983, 40 (1): 245-256.
14. Cohen D., Ashkenazi S., Green M.S. et al. Double-blind vaccine-controlled randomised efficacy trial of an investigational Shigella sonnei conjugate vaccine in young adults. Lancet. 1997, 349 (9046): 155-159.
15. Cryz S.J., Jr., Sadoff J. C., Furer E. Octavalent Pseudomonas aeruginosa O-polysaccharide-toxin A conjugate vaccine. Microb. Pathog. 1989, 6 (1): 75-80.
16. Defrance T., Taillardet M., Genestier L. T cell-independent В cell memory. Curr. Opin. Immunol. 2011, 23 (3): 330-336.
17. Del Giudice G. New carriers and adjuvants in the development of vaccines. Curr. Opin. Immunol. 1992, 4 (4): 454-459.
18. Gallorini S., Berti F., Parente P. et al. Introduction of zwitterionic motifs into bacterial polysaccharides generates TLR2 agonists able to activate APCs. J. Immunol. 2007, 179 (12): 8208-8215.
19. Goldblatt D. Recent developments in bacterial conjugate vaccines. J. Med. Microbiol. 1998, 47 (7): 563-567.
20. Grayson E. J., Bemardes G. J. L., Chalker J. M. et al. A coordinated synthesis and conjugation strategy for the preparation of homogeneous glycoconjugate vaccine candidates. Angew. Chem. Inti. Ed. 2011, 50: 4127-4132.
21. Guo Z., Wang Q. Recent development in carbohydrate-based cancer vaccines. Curr. Opin. Chem. Biol. 2009, 13 (5-6): 608-617.
22. JeurissenA., Bossuyt X. T cell-dependent and-independent responses. J. Immunol. 2004,172 (5): 2728.
23. Kalka-Moll W.M., Tzianabos A.O., Bryant P.W. et al. Zwitterionic polysaccharides stimulate T cells by MHC class II-dependent interactions. J. Immunol. 2002, 169 (11): 6149-6153.
24. KnufM., KowalzikF., KieningerD. Comparative effects of carrier proteins on vaccine-induced immune response. Vaccine. 2011, 29: 4881-4890.
25. Landsteiner K. The specificity of serologic reactions. Cambridge, MA: Harvard University Press, 1936.
26. Lee C. J., Lee L. H., Lu C. S., Wu A. Bacterial polysaccharides as vaccines — immunity and chemical characterization. Adv. Exp. Med. Biol. 2001, 491: 453-471.
27. Leonard E. G., Canaday D. H., Harding С. V. et. al. Antigen processing of the heptavalent pneumococcal conjugate vaccine carrier protein CRM 197 differs depending on the serotype of the attached polysaccharide. Infect. Immunity. 2003, 71 (7): 4186-4189.
28. Lesinski G. B., Westerink M. A. Novel vaccine strategies to T-independent antigens. J. Microbiol. Methods. 2001, 47 (2): 135-149.
29. Lukac M., Pier G.B., Collier R.J. Toxoid of Pseudomonas aeruginosa exotoxin A generated by deletion of an active-site residue. Infect. Immun. 1988, 56 (12): 3095-3098.
30. Malito E., Bursulaya B., Chen C. et al. Structural basis for lack of toxicity of the diphtheria toxin mutant CRM197. PNAS. 2012, 109 (14): 5229-5234.
31. McCool T. L., Harding С. V, Greenspan N. S., Schreiber J. R. B- and T-cell immune responses to pneumococcal conjugate vaccines: divergence between carrier- and polysaccharide-specific immunogenicity. Infect. Immun. 1999, 67 (9): 4862-4869.
32. Mitamura T., Higashiyama S., Taniguchi N. et al. Diphtheria toxin binds to the epidermal growth factor (EGF)-like domain of human heparin-binding EGF-like growth factor/diph-theria toxin receptor and inhibits specifically its mitogenic activity. J. Biol. Chem. 1995, 270 (3): 1015-1019.
33. Mizel S.B., Bates J.T. Flagellin as an adjuvant: cellular mechanisms and potential. J. Immunol. 2010, 185 (10): 5677-5682. ’34. Muthukkumar S., Stein К. E. Immunization with meningococcal polysaccharide-tetanus toxoid conjugate induces polysaccharide-reactive T cells in mice. Vaccine. 2004, 22 (9-10): 1290-1299.
34. Olvera-Gomeza I., Hamiltona S.E., Xiaoa Z. et al. Cholera toxin activates nonconventional adjuvant pathways that induce protective CD8 T-cell responses after epicutaneous vaccination. PNAS. 2012, 109 (6): 2072-2077.
35. Patent EP 2533805 Al, 19.12.2012. Caulfield M.J., Ahl P.L., Blue J.T., Cannon J.L. 15-valent pneumococcal polysaccharide-protein conjugate vaccine composition. Patent USA, EP20110742633, 2011.
36. Pollard A. J., Perrett К. P, Beverley P. C. Maintaining protection against invasive bacteria with protein-polysaccharide conjugate vaccines. Nat. Rev. Immunol. 2009, 9 (3): 213-220.
37. Pichichero M. E. Protein carriers of conjugate vaccines. Human Vaccines Immunotherapeutics. 2013,9(12): 2505-2523.
38. Pier G. B. Is Pseudomonas aeruginosa exotoxin A a good carrier protein for conjugate vaccines? Human Vaccines. 2007, 3 (2): 39-40.
39. Pobre K., Tashani M., Ridda I. et al. Carrier priming or suppression: understanding carrier priming enhancement of anti-polysaccharide antibody response to conjugate vaccines. Vaccine. 2014, 32 (13): 1423-1430.
40. Romano M.R., Leuzzi R., Cappelletti E. et al. Recombinant Clostridium difficile toxin fragments as carrier protein for PSII surface polysaccharide preserve their neutralizing activity. Toxins (Basel). 2014, 6 (4): 1385-1396.
41. Shapiro E. D. New vaccines against Haemophilus influenzae type b. Pediatr. Clin. North. Am. 1990, 37 (3): 567-583.
42. Simon R., Wang J.Y., Boyd M.A. et al. Sustained protection in mice immunized with fractional doses of Salmonella enteritidis core and О polysaccharide-flagellin glycoconjugates. PLoS One. 2013, 8 (5): e64680.
43. Stefan A., Conti M., Rubboli D. et al. Overexpression and purification of the recombinant diphtheria toxin variant CRM197 in Escherichia coli. J. Biotechnology. 2010, 156: 245- 252.
44. Szu S.C., Ahmed A. Clinical studies of Escherichia coli 0157:H7 conjugate vaccines in adults and young children. Microbiol. Spectr. 2014, 2 (6): 1-7.
45. Taillardet M., Haffar G., Mondiere Pet al. The thymus-independent immunity conferred by a pneumococcal polysaccharide is mediated by long-lived plasma cells. Blood. 2009,114 (20): 4432-4440.
46. Uchida T., Gill D. M., Pappenheimer A. M. Mutation in the structural gene for diphtheria toxin carried by temperate phage p. Nature New Biology 1971, 233: 8-11.
47. Verez-Bencomo V, Fernandez-Santana V, Hardy E. et al. Asynthetic conjugate polysaccharide vaccine against Haemophilus influenzae type b. Science. 2004, 305 (5683): 522-525.
48. Wang Q., Zhou Z., Tang S. et al. Carbohydrate-monophosphoryl lipid a conjugates are fully synthetic self-adjuvanting cancer vaccines eliciting robust immune responses in the mouse. ACS Chem. Biol. 2012, 7 (1): 235-240.
49. Wiedinger K., Romlein H., Bitsaktsis C. Cholera toxin В induced activation of murine macrophages exposed to a fixed bacterial immunogen. Ther. Adv. Vaccines. 2015,3 (5-6): 155-163.
Почему для полёта в космос выбрали Белку и Стрелку
Скриншот с сайта youtube. com
60 лет назад советский космический корабль с двумя собаками на борту совершил суточный полёт вокруг Земли. Первые выжившие в космосе собаки не отличались породистостью, зато отвечали всем необходимым требованиям: были молодыми, не очень крупными, успешно перенесли нахождение в закрытых контейнерах и подготовку в центрифуге. К тому же они были светлого окраса, что позволяло фотографам делать удачные снимки четвероногих знаменитостей.
Самой первой собакой, которую отправили в космос, была собака Лайка. Она находилась на борту космического аппарата «Спутник-2», который запустили 3 ноября 1957 года, и стала первым животным, облетевшим Землю.
Этот эксперимент позволил установить, что живое существо может перенести запуск на Орбиту, условия невесомости и другие специфичные условия полёта в космос. Но Лайке не суждено было вернуться домой — конструкция аппарата не предполагала посадку. Собака умерла через несколько часов от перегрева, а сам корабль совершил 2370 витков вокруг Земли и сгорел в атмосфере.
В том же году главный конструктор Сергей Королёв поставил задачу подготовить собак для полёта с возможностью возвращения обратно. Для этой цели отобрали 12 животных. Они должны были отвечать строгим требованиям: быть не тяжелее шести килограмм, не выше 35 сантиметров, не старше шести лет и обладать светлым окрасом, чтобы выгоднее смотреться в кадре. Кроме этого, требовались суки, так как для них было проще сделать ассенизационное устройство.
Читайте также:
• Первый спутник СССР обессмертил человечество • Как прошла первая посадка на Луну?
Собак тренировали по специальной методике. Так как им предстояло провести сутки в маленькой кабине в условиях изоляции, их помещали в металлический ящик, который был такого же размера, как спускаемый аппарат, на котором они должны были приземлиться на Землю после полёта. Также их помещали в макет космического корабля. Кроме этого, собаки привыкали к новой пище — желеобразной массе, которая должна была обеспечить их потребность в еде и воде во время полёта. Ели они из специальных автоматов. Кроме этого, на них навешивали датчики, которые были нужны для фиксации состояния животных.
Белка и Стрелка были среди отобранных собак. Обеим было примерно два с половиной года. Светлая дворняга Белка была самой активной и показывала отличные результаты, например, первой научилась лаять в случаях, когда что-то шло не так. Стрелка — также беспородная самка, только с коричневыми пятнами, — была дружелюбной, хотя и не такой активной, как её напарница. Они успешно прошли заключительный этап подготовки, в том числе испытания на вибростенде и в центрифуге.
Но они были не первыми претендентами на полёт в космос. 28 июля 1960 года был запущен космический аппарат Спутник-1 с собаками Лисичкой и Чайкой. Увы, животные погибли из-за аварии первой ступени аппарата. Тогда конструкцию решили усовершенствовать, сделав для собак катапультируемую капсулу на случай аварии. Всего до полёта Белки и Стрелки в аналогичных экспериментах погибли восемь собак.
19 августа 1960 года запустили второй космический корабль-спутник, на этот раз успешно. На борту кроме Белки и Стрелки находились четыре крысы, 40 лабораторных мышей, мушки-дрозофилы, семена растений, грибы. Полёт продлился 22 часа. Всего собаки преодолели 700 тысяч километров, совершив 18 витков вокруг Земли. Нельзя сказать, чтобы полёт прошёл для животных совершенно спокойно — на 4-6 витках Белка билась, старалась освободиться от ремней, и у неё началась рвота. Этот факт повлиял на то, что для первого полёта человека было выбрано меньшее время — один виток вокруг Земли. Несмотря на это, в целом нахождение в космосе не оказало существенного влияния на здоровье собак. Перегрузки и вибрация не снизили их аппетит, а состояние невесомости не повлияло на кровообращение. 20 августа аппарат успешно приземлился.Во время эксперимента учёные зафиксировали большое количество данных, которые помогли понять, как реагирует на полёт живой организм — показатели артериального давления животных, частоты пульса, дыхания, температуры тела, двигательной активности.
После возвращения собаки прожили до преклонных лет при Государственном научно-исследовательском и испытательном институте авиационной и космической медицины.
Нацбанк Казахстана выпустил монеты к 60-летию полета собак Белки и Стрелки в космос | 11.12.20
Национальный банк Казахстана выпустил в обращение коллекционные монеты «Белка и Стрелка» к 60-летию со дня полета собак в космос с космодрома Байконур. Об этом сообщила пресс-служба финансового регулятора в пятницу.
«Коллекционные монеты «Белка и Стрелка» из серебра номиналом 500 тенге (1,19 доллара — прим. ТАСС), из сплава мельхиор номиналом 200 тенге (0,48 доллара) и из сплава нейзильбер номиналом 100 тенге (0,24 доллара) продолжают серию «Космос». Монеты приурочены к 60-летию со дня полета собак Белки и Стрелки с казахстанского космодрома Байконур. Белка и Стрелка — советские собаки-космонавты, совершившие орбитальный космический полет и успешно вернувшиеся на Землю», — говорится в сообщении.
В Нацбанке добавили, что на аверсе монет в центре изображена композиция, символизирующая единство человека и вселенной, как связь прошлого и настоящего. В правой части расположены надписи, обозначающие номинал монет, а также металл, из которого они изготовлены, его пробу и массу монеты. В нижней части размещен товарный знак Казахстанского монетного двора. По окружности монет расположена надпись «Республика Казахстан» на государственном и английском языках.
На реверсе монет в центре размещены изображения собак Белки и Стрелки в стилизованной космической капсуле, а также плеяды звезд, символизирующие открытый космос. По окружности монет расположены надписи «Белка» и «Стрелка» на русском и английском языках, а также надпись «1960-2020».
Собаки-космонавты
Белка и Стрелка стали первыми собаками, побывавшими на космической орбите и благополучно вернувшимися на Землю. 19 августа 1960 г. животные стартовали с Байконура на корабле-спутнике («Спутник-5») — прототипе корабля «Восток». На «Востоке» 12 апреля 1961 г. полетел в космос первый космонавт планеты Юрий Гагарин. Собаки были размещены в специальном контейнере в катапультирующей установке кабины корабля, для полета им сшили костюмы красного и зеленого цветов. На околоземной орбите они находились 25 часов, совершив 17 витков вокруг Земли. 20 августа собаки-космонавты вернулись на Землю.
Информационное агентство России ТАССАнализы в KDL. Белковые фракции (включает определение общего белка и альбумина)
Белковые фракции представляют собой совокупность различных групп белков, которые в сумме составляют общий белок крови. К ним относятся альфа-1 и альфа 2 глобулины, бета-1 и бета-2 глобулины и гамма-глобулин, а также альбумин. Эти фракции находятся в определенном качественном и количественном соотношении, изменение которого может указывать на наличие тех или иных заболеваний.
Изменение процентного соотношения белковых фракций крови наблюдается при многих заболеваниях, в первую очередь, моноклональных гаммапатиях (множественная миелома, макроглобулинемия Вальденстрема), хроническом миелобластном лейкозе, нефротическом синдроме, амилоидозе, болезнях печени и аутоиммунных процессах. Для диагностики этих заболеваний назначается анализ белковых фракций методом электрофореза.
В каких случаях обычно назначают исследование?
- При диагностике моноклональных и поликлональных гаммапатий;
- При заболеваниях почек и печени;
- При подозрении на хронические инфекционные или аутоиммунные воспалительные процессы;
- При диагностике иммунодефицитных состояний;
- При наличии симптомов рассеянного склероза.
Что именно определяется в процессе анализа?
Электрофорез белков – это метод разделения белковых молекул в исследуемом образце. Его принцип заключается в том, что молекулы с разной массой, зарядом и формой в электрическом поле движутся с различной скоростью и отображаются в результате как полосы разной ширины и с местоположением, специфичным для каждой фракции. Самая интенсивная полоса соответствует альбумину, на долю которого приходится около 70% общего белка крови. Остальные полосы имеют свои нормы интенсивности, отклонение от которых свидетельствует о тех или иных нарушениях в организме. Например, при отсутствии какой-либо полосы можно говорить о дефиците белка, избыток же указывает на повышенную выработку этой группы белков, что, например, встречается при гаммапатиях. Наиболее характерным патологическим признаком является пик – резкое увеличение интенсивности одной из фракций белка.
Как врачам, так и пациентам следует помнить о том, что электрофорез белков не является специфичным методом, поскольку отклонения в результатах анализа наблюдаются при многих заболеваниях. Для дальнейшей диагностики необходимы другие профильные анализы и инструментальные исследования.
Что означают результаты теста?
Любые отклонения от нормы, в особенности появление пиков и резко выраженный избыток или недостаток какой-либо фракции – серьезный повод для консультации с врачом и дальнейшего обследования, поскольку могут указывать на наличие серьезных патологических процессов в организме. Однако следует помнить о том, что электрофорез белков – неспецифический тест и его недостаточно для установления диагноза.
При моноклональных гаммапатиях происходит бесконтрольная выработка одного вида иммуноглобулинов (IgG, IgM или IgA), что отражается в результатах электрофореза появлением узкого интенсивного пика гамма-глобулинов – так называемый М-пик. Этот показатель является важным диагностическим критерием, однако он не позволяет отличить миеломную болезнь от гаммапатии другого генеза, поскольку сам метод электрофореза не способен определить тип иммуноглобулина, выработка которого повышена. Для этого используется другое исследование — Типирование парапротеина в сыворотке крови (с помощью иммунофиксации с панелью антисывороток IgG, IgA, IgM, kappa, lambda).
При поликлональной гаммапатии нет выраженного М-пика; вместо этого наблюдается увеличение всей полосы гамма-глобулинов. Это может указывать на хронические воспалительные процессы в организме, аутоиммунные заболевания и патологию печени.
При иммунодефицитных состояниях концентрация иммуноглобулинов резко снижается, что отражается в результате анализа отсутствием или низкой интенсивностью полосы гамма-глобулинов. Пример такого заболевания – агаммаглобулинемия Брутона.
Сроки выполнения теста.
Обычно результат анализа можно получить через 1-2 дня после сдачи крови.
Как подготовиться к анализу?
Следует придерживаться общих правил подготовки к взятию крови из вены.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Белки и пептиды — AMBOSS
Последнее обновление: 20 ноября 2020 г.
Резюме
Белки — это большие биомолекулы, состоящие из более чем 50 аминокислот, соединенных множественными пептидными связями, а пептиды — это небольшие биомолекулы, состоящие менее чем из 50 аминокислот. Белки выполняют множество функций, в том числе регулируют физиологическую активность и обеспечивают структуру клеток, и их функции тесно связаны с их конформацией. После приема внутрь пищевые белки денатурируются кислотой желудочного сока и впоследствии расщепляются пепсином и протеазами на монопептиды, дипептиды, трипептиды и тетрапептиды.Эти конечные продукты всасываются в тонком кишечнике через протонный симпортер и связанные с Na + белки-носители. Внутриклеточно эндогенные белки расщепляются протеасомной системой убиквитина, в то время как эндоцитозированные пищевые белки расщепляются лизосомами. Накопление поврежденных или неправильно свернутых белков / пептидов наблюдается при многих неврологических заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингтона, болезнь Крейтцфельда-Якоба и миотоническая мышечная дистрофия.
Структура белка
Ссылки: [1]
Переваривание и всасывание пищевых белков
Трипсиноген сначала активируется энтеропептидазой посредством протеолитического расщепления на N-конце. Затем образующийся трипсин активирует другие зимогены, в том числе трипсиноген (петля положительной обратной связи).
Неактивный зимоген пепсиноген активируется до пепсина кислотой желудочного сока.
Ссылки: [2] [3] [3] [4] [5] [6] [7]
Распад белка и связанные с ним заболевания
Эндогенные белки (синтезируемые в клетках) расщепляются протеасомами.Экзогенные белки разлагаются лизосомами.
Убиквитиновая протеасомная система (UPS)
- Описание
- Посредством убиквитинирования белки подвергаются деградации в протеасомах.
- Протеасома: бочкообразный белковый комплекс, состоящий из двух единиц, который расщепляет маркированные или поврежденные белки на пептиды посредством АТФ-гидролиза пептидных связей.
- Не все убиквитинированные белки помечены для деградации. Фактически, убиквитинирование может сообщать об изменениях активности, местоположения или взаимодействий белка.
- К белку может быть добавлена либо одна молекула убиквитина (моноубиквитилирование), либо цепь убиквитина (полиубиквитилирование).
- Путь
- Убиквитинирование: добавление убиквитина к ε-аминогруппе остатков лизина субстратного белка; происходит в три этапа
- Деградация
Некоторые случаи болезни Паркинсона были связаны с дефектами в системе убиквитин-протеасома.
Лизосомы
Примеры заболеваний, связанных с аберрантным протеолизом
Существует множество заболеваний, связанных с аберрантным протеолизом; Этот список не является исчерпывающим.
Каталожные номера: [8]
Ссылки
- Зал JE. Учебник медицинской физиологии Гайтона и Холла . Эльзевир ; 2016 г.
- Блэкман Д. Логика биохимического секвенирования . CRC Press ; 1993 г.
- Берг Дж. М., Тимочко Дж. Л., Страйер Л. Биохимия . W H Freeman & Company ; 2002 г.
- Feher JJ. Количественная физиология человека . Академическая пресса ; 2017 г.
- Барретт К.Е., Бармен С.М., Бойтано С., Брукс Х.Л. Обзор медицинской физиологии Ганонга (расширенный EB) . McGraw Hill Professional ; 2009 г.
- Чаттерджа М., Шинде Р. Учебник медицинской биохимии . JP Medical Ltd ; 2011 г.
- Купер GM. Клетка: молекулярный подход .Sinauer Associates ; 2000 г.
- Рэпли Р., Уайтхаус Д. Молекулярная биология и биотехнология . Королевское химическое общество ; 2015 г.
- Каплан. USMLE Step 1 Lecture Notes 2016: Physiology . Kaplan Publishing ; 2015 г.
Конференция «Белки шелка 2021 и переход к биотехнологиям» GRC
Описание конференции
Эта конференция была перенесена на 2023 год из-за продолжающегося воздействия пандемии COVID-19.Пожалуйста, загляните в ближайшее время, чтобы узнать расписание на 2023 год.
Конференция будет посвящена исследованиям и технологиям с использованием материалов на основе шелка и соберет вместе экспертов в области шелковой науки из академических кругов и промышленности со всего мира. Основное внимание будет уделено текущим достижениям в понимании и использовании этого уникального семейства белков шелкопряда и пауков как с фундаментальной, так и с прикладной точки зрения. Основное внимание будет уделяться биохимии белков, биофизике, молекулярной биологии, зоологии, материаловедению и инженерии, применению биоматериалов, взаимодействию клеток и тканей и применению медицинских устройств, а также моделированию и связанным подходам к дизайну белков шелка.Цель конференции — инициировать междисциплинарные дискуссии вокруг ключевых проблем и возможностей в этой области и способствовать сотрудничеству с целью предоставить каждому равную платформу для демонстрации своей науки и технологий.
Конференция, уделяя пристальное внимание коммерциализации продуктов на основе шелка, охватит всю цепочку создания стоимости шелковых продуктов, особенно для использования в биоматериалах и тканевой инженерии / регенеративной медицине. Конкретные сессии будут посвящены текущим нормативным требованиям FDA, анализу характеристик различных шелковых волокон и форматов материалов, включая рекомбинантные шелка, для разработки новых материалов, новых систем и новых устройств на основе шелка.Состояние достижений в использовании фундаментальных знаний о конструкции цепей из шелковых полимеров, самосборке и функциональных результатах будет рассмотрено в свете перспективных приложений устройств.
Что такое белки и почему они сворачиваются? | Наука | Углубленный отчет о науке и технологиях | DW
Белки нашего тела легко спутать с белками пищи. Между ними есть сходство и связь — например, оба состоят из аминокислот.
Но, когда ученые говорят о белках в биологии, они говорят о крошечных, но сложных молекулах, которые выполняют огромный спектр функций на клеточном уровне, поддерживая наше здоровье и функционирование в целом.
Ученые часто говорят о «сворачивании» белков и говорят, что когда они сворачиваются правильно, все в порядке. То, как они складываются, определяет их форму или трехмерную структуру, и это определяет их функцию.
Но когда белки не складываются должным образом, они нарушают работу, делая нас уязвимыми для потенциально опасных для жизни состояний.
Мы не до конца понимаем, почему: почему белки сворачиваются и как, и почему это не всегда срабатывает.
Когда белки идут не так, как надо: «тельца Леви» или отложения белка в нейронах могут привести к болезни Паркинсона
Все это беспокоит биологов в течение 50 или 60 лет, три вопроса обобщаются как «проблема сворачивания белков».
Проблема сворачивания белка
- Каков физический код, с помощью которого аминокислотная последовательность определяет нативную структуру белка?
- Как белки складываются так быстро?
- А можем ли мы разработать компьютерный алгоритм для предсказания белковых структур по их последовательностям?
Похоже, что на последний вопрос был дан ответ, по крайней мере, частично.
Система искусственного интеллекта, известная как AlphaFold, очевидно, может предсказывать структуру белков.
AlphaFold является потомком AlphaGo — игрового ИИ, победившего в 2016 году чемпиона мира по GO Ли Седола. GO — это игра, похожая на шахматы, но более сложная до 10.
DeepMind, компания, стоящая за AlphaFold, называет ее «игрой» крупный научный прогресс ».
Честно говоря, это не первый случай, когда ученые сообщают, что они использовали компьютерное моделирование для предсказания структуры белков; они делали это в течение десяти или более лет.
Обещание AI
Возможно, это масштаб, который ИИ привносит в поле — способность делать больше и быстрее. DeepMind заявляют, что надеются в ближайшее время секвенировать протеом человека так же, как ученые секвенировали геном человека и дали нам все наши знания о ДНК.
Но зачем это делать? Что такого особенного в белках, что делает их такими важными для жизни?
Что ж, предсказание структуры белка может помочь ученым предсказать ваше здоровье — например, виды рака, которые могут или не могут быть подвержены риску развития.
Что мы знаем
Белки действительно жизненно важны для жизни — они похожи на механические компоненты, такие как шестеренки в часах или струны и клавиши пианино.
Белки образуются, когда аминокислоты соединяются в цепочку. И эта цепочка «сворачивается» в трехмерную структуру. Когда он не складывается, он образует настоящий беспорядок — липкий комок дисфункционального ничего.
Различные типы и функции белков
Белки могут придавать силу мышечным клеткам или формировать нейроны в головном мозге.Национальный институт здоровья США перечисляет пять основных групп белков и их функций:
- Антитела , такие как иммуноглобулин G, прикрепляются к бактериям и вирусам для защиты организма
- Ферменты , такие как фенилаланингидроксилаза, являются отвечает за тысячи жизненно важных химических реакций, происходящих в клетках. Они также «читают» генетическую информацию, хранящуюся в нашей ДНК (материал, который делает нас такими, какие мы есть как личности), чтобы помочь сформировать новые молекулы в организме
- Посланники белков , такие как гормоны роста, посылают сигналы для координации различных биологических процессов. в клетках и органах.Частично они помогают нашей естественной системе защиты, нашему иммунитету против болезней
- Структурные белки , такие как актин, придают клеточную структуру и поддержку, а также позволяют телу перемещаться
- И транспортные или запасные белки , такие как ферритин, перемещает атомы и другие молекулы внутри клеток по всему телу
В человеческой клетке может быть от 20 000 до 100 000 уникальных типов белков. Они образуются в среднем из 300 аминокислот, иногда называемых строительными блоками белка.Каждый из них представляет собой смесь 22 различных известных аминокислот.
Эти аминокислоты связаны друг с другом, и последовательность или порядок этой цепи определяет, как белок складывается сам по себе и, в конечном итоге, его функции.
Биологическое оригами
Сворачивание белков может происходить случайно. Это четырехэтапный процесс, который обычно начинается с двух основных складок.
Здоровые белки зависят от определенной последовательности аминокислот и того, как молекула «сворачивается» и свертывается.
Во-первых, части белковой цепи сворачиваются в так называемые «альфа-спирали».«
Затем другие части или области белка образуют« бета-листы », которые немного напоминают импровизированные бумажные вееры, которые мы делаем жарким летним днем.
На третьем и четвертом шагах вы получите более сложные формы. две основные структуры объединяются в трубы и другие формы, которые напоминают пропеллеры, подковы или рулоны с желе. И это дает им свою функцию.
Трубчатые или туннельные белки, например, могут действовать как экспресс-маршрут для движения транспорта внутрь и наружу. ячеек.Есть «спиральные спирали», которые движутся, как змеи, чтобы задействовать функцию ДНК — очевидно, она принимает все типы в человеческом теле.
Почему сворачивание идет неправильно
Успешное сворачивание белка зависит от ряда факторов, таких как температура, достаточное пространство в клетке и, как говорят, даже электрические и магнитные поля.
Температура и кислотность (значения pH) в клетке, например, могут влиять на стабильность белка — его способность сохранять форму и, следовательно, выполнять свои функции.
Белки-шапероны могут помогать другим белкам при сворачивании и уменьшать плохую укладку. Но не всегда получается.
Неправильно свернутые белки и болезнь
Неправильно свернутые белки, как полагают, вносят вклад в ряд неврологических заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона, а также БАС.
Считается, что когда белок не может свернуться и выполнить определенную функцию, известную как «потеря функции», эта конкретная работа просто не выполняется.
В результате клетки могут устать — например, когда нет белка, чтобы дать им необходимую им энергию, — и в конечном итоге они заболеют.
Исследователи пытались понять, почему некоторые белки неправильно уложены больше, чем другие, почему шапероны иногда не помогают и почему именно неправильно свернутые белки вызывают заболевания, которые, как считается, они вызывают.
Кто знает? AlphaFold от DeepMind может помочь ученым ответить на эти вопросы намного быстрее. Или задайте еще больше вопросов, чтобы ответить.
Ошибки на завтрак?
Приятного аппетита?
Ошибки могут быть вкусными. Так почему же мы не едим их больше? Для этого есть множество причин: насекомых легко выращивать, и они потребляют меньше ресурсов, чем коровы, овцы или свиньи. Им не нужны пастбища, они быстро размножаются и не производят парниковых газов.
Ошибки на завтрак?
Здорово и сытно
Водяные клопы, скорпионы, тараканы — на палочке или жареные к пиву: это азиатские лакомства, причем полезные.Насекомые, особенно личинки, — это энергетическая и белковая бомба. Например, в 100 граммах термитов содержится 610 калорий — больше, чем в шоколаде! Добавьте к этому 38 граммов белка и 46 граммов жира.
Ошибки на завтрак?
Витаминные бомбы
Насекомые полны ненасыщенных жирных кислот, железа, витаминов и минералов, сообщает Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (ФАО). Организация хочет повысить популярность рецептов от насекомых во всем мире.
Ошибки на завтрак?
Вкусно!
Во многих странах мира насекомые давно стали популярным лакомством, особенно в некоторых частях Азии, Африки и Латинской Америки. Гусеницы мопане, подобные показанным здесь, являются деликатесом на юге Африки. Обычно их варят, жарят или жарят на гриле.
Ошибки на завтрак?
A la carte
Даже в изысканной интернациональной кухне используются насекомые. А в мексиканских ресторанах популярной закуской являются черви с гуакамоле.Тем временем в Германии начинают появляться новые рестораны, которые предлагают гурманам, любящим приключения, кузнечиков, мучных червей и гусениц.
Ошибки на завтрак?
Пауки на сковороде
В Европе и Америке жуков, личинок, саранчи и других жутких ползунков обычно встречает фырканье! Мысль о том, чтобы поесть жареных во фритюре птицеедов, популярного лакомства в Камбодже, встречалась с большим энтузиазмом. отвращение. Но есть ли веская причина для такого ответа?
Ошибки на завтрак?
Кузнечики для гурманов
Специалисты по изысканной еде Terre Exotique (Экзотическая Земля) предлагают закуску из кузнечиков на гриле.В настоящее время французская компания продает хрустящих тварей онлайн по специальному заказу. 30-граммовая банка стоит 11,50 долларов (9 евро).
Ошибки на завтрак?
Устойчивое развитие и экология
В мире насчитывается около 1000 разновидностей съедобных насекомых. Пчелы — одни из них. Это устойчивый источник питания, богатый белками и витаминами, и по большей части вкусный. По мнению Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, миру необходимо открыть для себя этот деликатес.
Ошибки на завтрак?
Факт: мучные черви экологически чистые
В 2012 году исследователи использовали экологические критерии для мониторинга производства мучных червей на ферме по разведению насекомых в Нидерландах. Результат? Для производства одного килограмма пищевого белка червячные фермы используют меньше энергии и гораздо меньше места, чем молочные или мясные фермы.
Ошибки на завтрак?
Лакомство от жуков
Даже в Германии насекомых ели в изобилии.Суп из майских жуков был популярен до середины 1900-х годов. По вкусу напоминает крабовый суп. Кроме того, жуков засахаривали или засахаривали, а затем продавали в кондитерских.
Ошибки на завтрак?
Кухня для коров
Французский стартап Ynsect готовит планы по выпуску измельченных мучных червей в качестве экономичного корма для таких животных, как рыба, курица и свиньи. Это может принести пользу европейскому рынку, где импортируется 70 процентов кормов для животных.
Автор: Лори Хербер
Структура и функции: Whitford, David: 9780471498940: Amazon.com: Books
«… Бесценный ресурс… студенты факультетов биохимии, химии, генетики, структурной биологии, а также студенты-медики и стоматологи получат большую пользу от чтения этого текста…» ( Annals of Biomedical Engineering , декабрь 2005 г.)«… стоящие инвестиции для начинающих студентов или для продвинутых ученых, которые хотят лучше понять химию белков… »( Clinical Chemistry , ноябрь 2005 г.)
« Замечательный ресурс для вводных курсов по химии белков и надежный справочник для тех, кто интересуется белками.»( CHOIC E, ноябрь 2005 г.)
«… квинтэссенция лет чтения лекций и отзывов студентов. «( Journal of Biological Education, Spring 2006: Vol.40; 2)
Структура и функция белка — это всестороннее введение в изучение белков и их важность для современной биохимии. Каждая глава посвящена структуре и функциям белков с определенной темой, призванной улучшить понимание учащимися. Открываясь кратким историческим обзором предмета, книга переходит к обсуждению «строительных блоков» белков и их соответствующих химических и физических свойств.В последующих главах исследуются экспериментальные и вычислительные методы сравнения белков, методы очистки белков, а также фолдинг и стабильность белков.Включены последние разработки в этой области, а ключевые концепции представлены в удобном для пользователя виде, чтобы студенты могли усвоить основы, прежде чем переходить к более углубленному изучению и анализу белков.
Бесценный ресурс для студентов факультетов биохимии, молекулярной биологии, медицины и химии, обеспечивающий современный подход к предмету «Белки».
- Доступное введение в принципы структуры и функции белков.
- Красиво иллюстрировано в полном цвете.
- Включает проблемы в конце главы, ссылки на дополнительную литературу и полный глоссарий терминов.
- Связанный веб-сайт, включающий веб-руководства, проблемы и дополнительный контент.
С задней стороны обложки
Структура и функция белка — это всестороннее введение в изучение белков и их важность для современной биохимии.Каждая глава посвящена структуре и функциям белков с определенной темой, призванной улучшить понимание учащимися. Открываясь кратким историческим обзором предмета, книга переходит к обсуждению «строительных блоков» белков и их соответствующих химических и физических свойств. В последующих главах исследуются экспериментальные и вычислительные методы сравнения белков, методы очистки белков, а также фолдинг и стабильность белков.Включены последние разработки в этой области, а ключевые концепции представлены в удобном для пользователя виде, чтобы студенты могли усвоить основы, прежде чем переходить к более углубленному изучению и анализу белков.
Бесценный ресурс для студентов факультетов биохимии, молекулярной биологии, медицины и химии, обеспечивающий современный подход к предмету «Белки».
- Доступное введение в принципы структуры и функции белков.
- Красиво иллюстрировано в полном цвете.
- Включает проблемы в конце главы, ссылки на дополнительную литературу и полный глоссарий терминов.
- Связанный веб-сайт, включающий веб-руководства, проблемы и дополнительный контент.
Об авторе
Дэвид Уитфорд , Queen Mary & Westfield College, Лондон, Великобритания.
Анализ опухолевых белков и генов с меньшим количеством тканей
, от NCI Staff
Иллюстрация биопсии стержневой иглой. Исследователи разработали способ использования ткани из биопсии одной стержневой иглы для анализа белкового профиля опухоли и ее генетических изменений.
Кредит: Предоставлено клиникой Мэйо
Анализ опухолей на предмет генетических изменений может предоставить важную информацию, например, является ли пациент кандидатом на конкретную таргетную терапию, и является важным аспектом лечения растущего числа раковых заболеваний. Но биологи-опухолевые биологи все больше начинают понимать ценность интеграции нескольких слоев информации помимо изменений ДНК, чтобы понять, как функционируют опухоли, включая более подробную информацию о белках в опухолевых клетках.
Теперь исследователи разработали способ проведения комбинированного молекулярного анализа, который использует гораздо меньшее количество ткани, чем это было возможно ранее. Используя этот «микромасштабный» подход, исследователи смогли выяснить, почему некоторые женщины с раком груди хорошо отреагировали на целевое лечение, а другие — нет.
Этот подход может стать шагом на пути к применению анализа белков в опухолях, известного как протеомика, в лечении рака, считают авторы исследования. До сих пор протеомный анализ требовал слишком большого количества ткани, чтобы иметь непосредственное клиническое применение, но в этом исследовании количества ткани, полученного при биопсии с помощью одноядерной иглы, было достаточно для анализа белкового профиля опухоли, а также ее генетических изменений.
С помощью стержневой игольной биопсии, взятой у 14 женщин с HER2-положительным раком груди как до, так и сразу после начала лечения, исследовательская группа из Медицинского колледжа Бейлора и Института Броуда смогла объяснить, почему 5 из этих женщин не ответили на HER2- таргетная терапия, в то время как остальные 9 сделали.
Результаты исследования, проведенного при поддержке NCI, были опубликованы 27 января в журнале Nature Communications .
«Это очень интересный подход», — прокомментировал Джордж Следж, М.D., онколог Медицинского центра Стэнфордского университета, специализирующийся на раке груди. Он ожидает, что этот подход вызовет интерес у более широкого сообщества специалистов по раку груди, особенно если он будет подтвержден на более широкой группе пациентов в нескольких медицинских центрах.
Деловой конец генома
Рак часто описывают как заболевание генома, что означает, что рак вызывается изменениями в ДНК. Геном предоставляет инструкции по созданию белков, и именно белки контролируют рост клеток и обычно являются мишенью для прецизионных лекарств.
«Белки — это бизнес-часть генома, выполняющая почти все ключевые функции в клетках, в том числе и в раковых», — сказал один из исследователей исследования, Стивен Карр, доктор философии, старший директор по исследованиям протеомики в Broad Институт. Но не было способа глобально измерить белки и химические изменения, влияющие на их поведение, в тесте, который можно было бы применить в клинических условиях.
В клинике уже используются многие виды генетических тестов.Например, многие методы таргетной терапии имеют так называемую «сопутствующую диагностику», которая одобрена для выявления конкретных генетических изменений в опухолях, на которые действуют эти препараты. А Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов одобрило более полные геномные анализы, которые, по словам доктора Следжа, все чаще используются для анализа метастатического рака.
«Подавляющее большинство лекарств идут после белков. «Непосредственный анализ молекулы, на которую вы нацеливаетесь, был бы наиболее эффективным способом узнать, будет ли лекарство эффективным», — сказал Генри Родригес, Ph.D., директор Управления клинических протеомных исследований рака NCI (OCCPR). OCCPR курирует Консорциум клинического протеомного анализа опухолей, членами которого являются команды Бейлора и Броуда.
Разработка «Микромасштабного конвейера протеогеномики»
До сих пор совместный анализ белков и генетических изменений, известный как протеогеномика, требовал «кусочков опухоли размером с десять центов», которые удалялись во время операции, объяснил Мэтью Эллис, доктор медицины, доктор философии, директор отделения груди Lester and Sue Smith. Центр в Бейлоре.
Напротив, биопсия стержневой иглы собирается в амбулаторных условиях на более раннем этапе оказания помощи пациенту, чем хирургическое вмешательство, чтобы помочь поставить диагноз и направить начальный курс лечения. Биопсия с помощью стержневой иглы содержит гораздо меньше ткани, чем удаляется во время операции, поэтому исследователи из Broad and Baylor разработали методы для получения аналогичной информации из этих гораздо меньших образцов.
При проведении протеогеномного анализа хирургических образцов ткань обычно замораживают, а затем измельчают в порошок, чтобы однородный материал можно было использовать для анализа ДНК, РНК и белков, — объяснил Шанха Сатпатти, доктор философии.D. из Института Броуда и член исследовательской группы. Но в основной биопсии недостаточно ткани для такого подхода. Вместо этого для анализа однородных образцов ткань игольной биопсии разрезали на тонкие срезы, которые затем перемешивали для равномерного смешивания срезов.
Чтобы получить как можно больше информации из такого небольшого количества материала, исследователи извлекли и ДНК, и белок одновременно, а затем пометили белки таким образом, чтобы их было легче обнаруживать и классифицировать в устройстве, известном как масс-спектрометр.Исследователи также сообщили, что они объединили образцы белка таким образом, чтобы можно было точно сравнить образцы.
Чтобы быть полезным в клинической практике, протеогеномный анализ должен эффективно использовать как время, так и ткань. В настоящее время геномный анализ занимает от 2 до 3 недель, говорит доктор Следж. Ожидание может быть мучительным для пациентов, но «задержка того стоит, если она дает более точную информацию и более детальный взгляд на варианты лечения», — сказал он.
Доктор.Карр выразил надежду, что при дальнейшем развитии эти протеогеномные методы дадут геномные и протеомные результаты в те же временные рамки, что и только геномика.
Подтверждение концепции: HER2-положительный рак молочной железы
Чтобы увидеть, как их переработанный подход к протеогеномному анализу может работать в реальной ситуации, исследователи проверили его на образцах опухолей женщин с диагнозом HER2-положительный рак груди, которые проходили лечение трастузумабом (герцептином), антителом, которое работает связывание с белками HER2 и блокирование их работы.
По словам доктора Эллиса, по крайней мере одна пятая пациентов с диагнозом HER2-положительный рак молочной железы не отвечает должным образом на трастузумаб. Возможность выяснить, кто эти пациенты, была бы очень ценной. Трастузумаб дорог и может иметь серьезные побочные эффекты. К тому же, введение пациентам лекарств, на которые они не реагируют, откладывает использование более эффективных методов лечения, добавил он.
Исследователи проанализировали образцы биопсии иглой, взятые у небольшого числа женщин с HER2-положительным раком груди как до лечения, так и через 48-72 часа после начала лечения трастузумабом.Исследователи обнаружили, что с помощью протеогеномного анализа они смогли объяснить, почему одни пациенты ответили на препарат, а другие — нет.
У всех девяти пациентов, ответивших на лечение, исследователи обнаружили, что уровень активности белка HER2 после начала лечения был ниже, чем до лечения. Среди пяти пациентов, которые не ответили, протеогеномика дала важные подсказки относительно того, почему. «Например, в двух случаях, хотя опухолевые клетки имели амплификацию HER2, они имели низкую экспрессию белка HER2, что свидетельствует о ложноположительном клиническом тесте», — сказал доктор.Сатпатия объяснила.
Опухоль другого пациента действительно имела высокий уровень экспрессии HER2, но она также сверхэкспрессировала муцин, белок, который покрывает клеточные поверхности и который может блокировать связывание трастузумаба с HER2 на раковых клетках.
Дальнейший анализ опухоли этого пациента показал повышенную активность белка mTOR. В лабораторных испытаниях клеток рака груди, которые сверхэкспрессируют муцин и белки HER2, комбинация трастузумаба с эверолимусом (Афинитор), лекарством, нацеленным на mTOR, успешно убила клетки.
«В эпоху таргетной терапии очень важно знать, что терапия является правильным выбором и будет эффективной», — сказал д-р Эллис.
«Эти данные относятся к HER2-положительной популяции, но нет причин, по которым этот подход протеогеномного анализа нельзя применить к другим», — сказал доктор Следж, например, к женщинам с тройным отрицательным раком груди и потенциально другими видами рака.
белков и аминокислот | Thermo Fisher Scientific
Стандартный генетический код
U | С | А | G | ||
---|---|---|---|---|---|
U | UUU Phe (F) UUC Phe (F) UUA Leu (L) UUG Leu (L) | UCU Ser (S) UCC Ser (S) UCA Ser (S) UCG Ser (S) | UAU Tyr (Y) UAC Tyr (Y) UAA Stop UAG Stop | UGU Cys (C) UGC Cys (C) UGA Stop UGG Trp (Вт) | U C A G |
С | CUU Leu (L) CUC Leu (L) CUA Leu (L) CUG Leu (L) | CCU Pro (P) CCC Pro (P) CCA Pro (P) CCG Pro (P) | CAU His (H) CAC His (H) CAA Gln (Q) CAG Gln (Q) | CGU Arg (R) CGC Arg (R) CGA Arg (R) CGG Arg (R) | U C A G |
А | AUU Ile (I) AUC Ile (I) AUA Ile (I) AUG Met (M) | ACU Thr (T) ACC Thr (T) ACA Thr (T) ACG Thr (T) | AAU Asn (N) AAC Asn (N) AAA Lys (K) AAG Lys (K) | AGU Ser (S) AGC Ser (S) AGA Arg (R) AGG Arg (R) | U C A G |
G | GUU Val (V) GUC Val (V) GUA Val (V) GUG Val (V) | GCU Ala (A) GCC Ala (A) GCA Ala (A) GCG Ala (A) | GAU Asp (D) GAC Asp (D) GAA Glu (E) GAG Glu (E) | GGU Gly (G) GGC Gly (G) GGA Gly (G) GGG Gly (G) | U C A G |
Молекулярная масса аминокислот
Аминокислота | Трехбуквенный Код | Однобуквенный Код | Молекулярный вес (г / моль) |
---|---|---|---|
Аланин | Аля | A | 89.1 |
Аргинин | Arg | R | 174,2 |
аспарагин | Asn | N | 132,1 |
аспартат | Асп | D | 133,1 |
Цистеин | Cys | С | 121,2 |
Глутамат | клей | E | 147.1 |
Глютамин | Gln | Q | 146,2 |
Глицин | Гли | G | 75,1 |
Гистидин | Его | H | 155,2 |
Изолейцин | Иль | Я | 131,2 |
Лейцин | Leu | L | 131.2 |
Лизин | Lys | К | 146,2 |
метионин | Мет | M | 149,2 |
фенилаланин | Phe | F | 165,2 |
Пролин | Pro | -П | 115,1 |
Серин | Ser | S | 105.1 |
Треонин | Thr | Т | 119,1 |
Триптофан | Trp | Вт | 204,2 |
Тирозин | Тир | Y | 181,2 |
Валин | Вал | В | 117,1 |
Приблизительный молекулярный вес белка
М.W. белка = # аминокислот x 110 Да
.
Добавить комментарий