Поиск - новости науки и техники

Открытые нити. Наука сближает Россию и Великобританию.

Несмотря на обострение политических отношений России и Великобритании, связи между уральскими и британскими учеными продолжают развиваться. Хорошее доказательство тому – прошедшие недавно в Институте иммунологии и физиологии УрО РАН заседания уже шестого на Урале российско-британского научного кафе. На его открытие приехал заместитель генерального консула Великобритании в Екатеринбурге Мэтью Осборн. Британскую сторону представляли также профессор Майкл Дживс (Кентский университет, Кентербери) и доктор Джастин Моллой (Институт им. Френсиса Крика, Лондон), российскую – сотрудники Института иммунологии и физиологии УРО РАН, Института механики МГУ и Института биохимии им. А.Н.Баха РАН (Москва).
Напомним, что начало этой российско-британской традиции на Урале было положено в 2011 году в Москве, на приеме в посольстве Великобритании по случаю 50-летия полета Юрия Гагарина в космос. В ходе беседы председателя УрО РАН академика Валерия Чарушина с британским послом в России возникла идея установления более тесных связей между учеными этой страны и Урала. Первое такое кафе – по сути, содержательная конференция, перешедшая в свободное общение, посвященная проблемам органической химии, – состоялось в Екатеринбурге в 2012 году, следующие прошли также в столице Урала и Перми. Тематика встреч была разнообразной – от космических магнитных полей до экономических вопросов, в частности, государственного содействия процессам реиндустриализации и импортозамещения. 
Шестую встречу, на которой обсуждались молекулярные механизмы регуляции мышечного сокращения и современные биофизические и биохимические методы их изучения, открыла директор ИИФ доктор физико-математических наук Ольга Соловьева, подчеркнувшая, что институт уже во второй раз принимает участников научного кафе. Нынешняя встреча, как и предыдущие, прошла при поддержке Уральского отделения РАН и Генерального консульства Великобритании в Екатеринбурге. Мэтью Осборн отметил, что научное сотрудничество британских и российских ученых и двусторонние контакты в области культуры в целом должны продолжаться. Его поддержал академик Николай Мушников, отметивший, что научный обмен между уральским регионом и Великобританией сегодня не соответствует потенциалу наших держав и их крупных регионов. Организатор ИИФ и его главный научный сотрудник академик Валерий Черешнев напомнил о двух известных ученых, связывающих наши страны: выдающемся британском геологе и путешественнике сэре Родерике Мурчисоне, трижды побывавшем в России, избранном действительным членом Российской академии наук и впервые обосновавшем выделение пермского геологического периода, и нобелевском лауреате Петре Капице, который был академиком АН СССР и одновременно действительным членом Лондонского Королевского общества. 
Участники шестого кафе продолжили рассмотрение проблем, обсуждавшихся на прошлогоднем заседании, – тогда речь шла о функциях и механизмах работы так называемых миозиновых моторов в живых клетках, то есть о тематике, крайне важной для понимания физиологических процессов и в перспективе выходящей в сферу практической медицины. Научную программу открыл профессор Майкл Дживс, автор теории тропомиозиновой регуляции мышечного сокращения. В 1995 г. совместно со своим аспирантом МакКиллопом по этой проблеме он опубликовал основополагающую работу, которая до сих пор остается классической. Как пояснил один из организаторов российско-британской встречи, доктор биологических наук Сергей Бершицкий, сотрудничающий с британским коллегами больше 30 лет, белок тропомиозин – это ключевой участник кальциевой регуляции взаимодействия актина и миозина – основных белков сократительного аппарата мышц. Согласно теории М.Дживса, существуют три состояния активации тонких, или актиновых, нитей: “блокированное”, “закрытое” и “открытое”. Первое из них – это отсутствие в мышечной клетке свободного кальция, при котором взаимодействие миозина с актиновой нитью блокировано; второе, “закрытое”, состояние возникает при появлении в клетке кальция, что ведет к первичному взаимодействию молекул миозина с нитью; и, наконец, третье, “открытое”, состояние, когда доступ миозина к взаимодействию с тонкой нитью полностью открыт и это позволяет мышце развивать максимальную силу.
Вопрос о том, наблюдается ли “закрытое” состояние тонких нитей в полностью активированной скелетной мышце, вынес в название своего доклада доктор физико-математических наук Андрей Цатурян (Институт механики, МГУ им. М.В.Ломоносова), давно сотрудничающий со специалистами лаборатории биологической подвижности Института иммунологии и физиологии. Отметив, что теория тропомиозиновой регуляции мышечного сокращения базируется на так называемых растворных моделях, т.е. на исследовании растворов мышечных белков, А.Цатурян рассказал о результатах совместных с уральскими коллегами экспериментов на одиночных мышечных волокнах, где сократительные белки структурированы в сократительном аппарате. Исследования проводились в Европейском центре синхротронного излучения в Гренобле. Оказывается, в мышечном волокне – структурированном объекте – тропомиозиновая регуляция осуществляется не совсем так, как в растворных моделях, т.е. наблюдается некоторое противоречие между чистой теорией и тем, что происходит в живой мышце. Из результатов, полученных в этих структурно-функциональных исследованиях, следует, что закрытого состояния в мышечных клетках не существует, они постоянно находятся в открытом состоянии и сократительные белки всегда готовы взаимодействовать, пусть даже на низком уровне.
Различным аспектам изучения тропомиозиновой регуляции мышечного сокращения были посвящены доклады Александра Матюшенко (Институт биохимии им. А.Н.Баха, ФИЦ биотехнологии РАН, Москва), Даниила Щепкина и Салавата Набиева (ИИФ УрО РАН). Последний представил уникальный по чувствительности метод измерения изгибной жесткости тонкой нити с помощью оптической ловушки, разработанный в лаборатории биологической подвижности ИИФ. 
Второе заседание научного кафе открыл доклад Джастина Моллоя, посвященный исследованиям молекулярных моторов и мембранных белков на уровне одиночных молекул. Гость представил различные методы изучения свойств биологических молекул: это флуоресцентная и атомно-силовая микроскопия, оптическая ловушка и магнитная ловушка для исследования ДНК. Методы, разработанные британским ученым, активно используются в ИИФ. В этот же день Дж.Моллой провел семинар для сотрудников института, интересующихся методом оптической ловушки, и поделился техническими деталями усовершенствования этой методики.
Об исследовании миозиновых молекул с помощью флуоресцентного резонансного переноса энергии рассказала Дарья Логвинова (Институт биохимии им. А.Н.Баха, ФИЦ биотехнологии РАН, Москва, биофак МГУ). В докладах Анастасии Хохловой, Олега Лукина, Александра Рывкина (лаборатория математической физиологии ИИФ УрО РАН) и Евгения Московича (лаборатория компьютерного моделирования в физиологии и медицине с использованием суперкомпьютерных технологий Уральского федерального университета) были представлены результаты моделирования различных процессов, протекающих в сердечной мышце, и свойств кардиомиоцитов.
Программа визита британских ученых в Екатеринбург включала не только научную часть. Гости совершили экскурсию по городу, в частности, побывали в Президентском центре Б.Н. Ельцина. В целом эта плодотворная поездка еще раз показала: научная дипломатия –  вещь, как минимум, не менее эффективная и перспективная, чем политическая. 
Елена и Андрей ПОНИЗОВКИНЫ
Фото Павла КИЕВА
На фото (слева направо): Дж.Моллой, М.Дживс и С.Бершицкий. 

Нет комментариев