Наука и жизнь
Найден механизм высокотемпературной сверхпроводимости
Фото: Hi-News.ru
В ведущем журнале по сверхпроводимости Physica C: Superconductivity and its applications опубликована работа российского физика Виктора Лахно из Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, рассматривающая симметричные биполяроны как основу высокотемпературной сверхпроводимости. Предложенная теория хорошо объясняет последние эксперименты, в которых сверхпроводимость почти комнатной температуры была достигнута в гидриде лантана LaH10 при сверхвысоком давлении.
Не только soft, но и hard: ученые выложили в открытый доступ решение для многопараметрической оптокардиографии
Иллюстрация. «Аритмия». Дизайнер: @tsarcyanide, пресс-служба МФТИ
Добрый день, коллеги!
Сегодня релиз от Московского физико технического института (МФТИ) про прибор для изучения работы сердца, который можно напечатать на 3D-принтере. Разработчики выложили в открытый доступ и чертежы и программы для обработки результатов. Данное решение позволяет в разы сократить расходы на оборудование и делает исследования сердца более доступными для физиологов.
more_horiz Читать полностью
Белок FZD4 раскрыл свою структуру исследователям
Иллюстрация. Расшифровка белка FZD4. Дизайнер @Lion_on_helium, пресс-служба МФТИ
Расшифрован важный для эмбрионального развития белок
Добрый день, коллеги!
Сегодня релиз от МФТИ про расшифровку мембранного белка, играющего большую роль в эмбриональном развитии человека. Работа открывает перспективы разработки новых лекарств, которые ранее зашли в тупик. Статья опубликована в журнале Nature.
Расшифрован важный для эмбрионального развития белок
Международная группа исследователей, в которую входят учёные из МФТИ Пётр Попов и Всеволод Катрич, расшифровала структуру одного из важнейших рецепторных белков в организме. Работа проливает свет на эволюцию большой группы подобных рецепторов и открывает перспективы разработки новых лекарственных препаратов, которые ранее зашли в тупик. Статья опубликована в журнале Nature.
Фармакологическая мишень
Объектом интереса международной группы исследователей из Китая, США и России стал трансмембранный домен белка под названием FZD4. Эта молекула играет важную роль в эмбриональном развитии человека, а мутации в её гене связаны с несколькими наследственными заболеваниями.
FZD4 относится к группе рецепторов, ассоциированных с G-белком (GPCR-белки), а конкретнее — к классу F(Frizzled). Это сигнальные молекулы, которые пронизывают клеточную мембрану насквозь и путем изменения своей структуры передают информацию внутрь клетки. Исследование структуры таких белков является очень важной задачей для фармакологии, так как многие из них ассоциированы с различными заболеваниями, а знание структуры позволяет подобрать молекулу, которая потенциально будет обладать лекарственным действием.
Однако получение структур этих рецепторов сопряжено с большими методологическими трудностями. Для выявления расположения атомов методом рентгеновской кристаллографии белок необходимо кристаллизовать и поместить в рентгеновский аппарат. Все это предъявляет серьёзные требования к стабильности белка в процессе длительной пробоподготовки.
Обычно исследователи стабилизируют белки, соединяя их с лигандами — молекулами, связывающими различные участки белка. Лигандами могут быть как те вещества, с которыми белок взаимодействует в организме, так и лекарственные молекулы или специально синтезированные субстанции.
Точный расчёт
Исследователи выбрали для себя довольно сложную задачу. Белок FZD4 относится к GPCR-рецепторам класса F. До того была получена и расшифрована лишь одна структура данного класса — SMO-рецептор.
Чтобы достичь цели, учёным пришлось изменить некоторые аминокислоты в белковой последовательности для повышения стабильности укладки молекулы при пробоподготовке. Этого удалось добиться с использованием программного комплекса CompoMug, разработанного специалистами из МФТИ и Университета Южной Калифорнии.
Всеволод Катрич, визит-профессор МФТИ, рассказывает: «В организме человека насчитывается около 800 различных рецепторов, сопряжённых с G-белком. На сегодняшний день расшифрованы атомарные структуры около 50 рецепторов, большая часть которых относится к классу A. Благодаря нашему методу мы предсказали аминокислотные замены, которые повысили стабильность рецептора FZD4 из класса F, что способствовало получению второй структуры белка из этого класса» .
Пётр Попов, научный сотрудник лаборатории структурной биологии рецепторов, сопряжённых с G-белком, МФТИ, поясняет: «Рецепторы GPCR являются мишенью для примерно 30–40% лекарственных препаратов, поэтому структурные исследования этих белков имеют большую научную и прикладную значимость. С использованием машинного обучения мы создали вычислительный метод (CompoMug), который позволят предсказать, какие минимальные изменения можно внести в рецептор, чтобы улучшить его стабильность, тем самым способствуя кристаллизации и получению структуры» .
При помощи рентгеновской кристаллографии была получена точная структура трансмембранного участка рецептора. Оказалось, что она довольно сильно отличается от аналогичных у рецепторов, не относящихся к классу F. Ключевое отличие, обнаруженное исследователями, заключается в наличии между пронизывающими мембрану спиралями белка очень узкого и длинного гидрофильного кармана. В норме такой карман у белков этой группы есть, но он имеет совершенно другую форму. Именно на него обычно действуют лекарственные препараты к 7-доменным рецепторам других групп. Таким образом, работа учёных показала возможную причину неудач в разработке лекарств.
Получение столь точной структуры рецептора не только откроет дальнейшие перспективы теоретических исследований, но и позволит разработать препараты от связанных с белками Frizzled заболеваний.
Пресс-служба МФТИ
Гипотеза механической природы гравитации
Фундаментальный взгляд и прикладное применение.
Аннотация
В статье представлен весьма оригинальный взгляд на природу тяготения материи к центрам всех планет и звёзд. Автор обосновывает, что всемирного тяготения не существует. Для большинства людей это нонсенс. Однако он предлагает рассмотреть его гипотезу механической природы гравитации, которая, по его мнению, является следствием центробежных сил вращения материи в космической механике Вселенной. При этом автор говорит о возможности преобразования гравитации в полезную энергию посредством градостроительных технологий. Интересно, может ли это воплотиться в нашу жизнь?
Уважаемые читатели, позвольте представить вашему вниманию одну из моих работ, которая, как мне видится, может принести всеобщую пользу.
Учёные МФТИ сделали первые в мире биосенсоры из меди и оксида графена
Иллюстрация. Биосенсорные чипы из меди и оксида графена — это будущее многих технологий. Дизайнер: Lion_on_helium, пресс-служба МФТИ
Российские учёные из Московского физико-технического института разработали биосенсорные чипы беспрецедентно высокой чувствительности на основе меди вместо традиционного для таких устройств золота. Такая замена не только несколько снизит цену, но и существенно облегчит производство биосенсоров с технологической точки зрения. Результаты исследования представлены в журнале Langmuir, получившем название в честь американского химика Ирвинга Ленгмюра, который получил Нобелевскую премию по химии 1932 года «за открытия и исследования в области химии поверхностных явлений».
Астрофизики из МФТИ смоделировали марсианскую зиму
Добрый день, коллеги!
Сегодня релиз от МФТИ про моделирование изменений марсианской погоды в течении годового цикла. Рассчитанные показатели хорошо сходятся с наблюдениями с орбитальных зондов — лето на Марсе дождливое, а зима солнечная.
Иллюстрация. Погода на Марсе. Дизайнер: Lion_on_helium, пресс-служба МФТИ
Группа учёных из МФТИ совместно с немецкими и японскими коллегами численно смоделировала распределение водяного пара и льда в атмосфере Марса в течение года. При расчётах исследователи предположили, что, помимо относительно крупных частиц атмосферной пыли, на которых происходит конденсация пара, необходимо включить в рассмотрение более мелкие, незаметные для приборов частицы — это позволило получить более точную картину, которая лучше согласуется с результатами прямых измерений с орбитальных зондов. Статья опубликована в Journal of Geophysical Research: Planets.
Philips запускает новую платформу
Дорогие коллеги, добрый день!
Рады поделиться новостью о том, что компания Philips запускает платформу с искусственным интеллектом для решения задач здравоохранения. Платформа HealthSuite Insights предоставляет ученым, клиницистам, разработчикам программного обеспечения и другим представителям сферы здравоохранения доступ к расширенным возможностям хранения и анализа медицинских данных. Платформа предлагает инструменты и технологии для создания, обслуживания и применения решений с искусственным интеллектом.
Технологии ИИ в здравоохранении имеют большой потенциал для повышения качества оказания медицинской помощи и улучшения результатов лечения пациентов. Однако разработка и внедрение технологий ИИ в медицину может занять много времени и средств. HealthSuite Insights призван облегчить логистические проблемы применения ИИ в исследовательских и клинических целях. Новая платформа ускорит разработку аналитических решений и снизит общую стоимость развития ИИ.
СЕНЮТЬ Владимир Тадеушевич
кандидат технических наук,
ведущий научный сотрудник лаборатории
«Наноструктурные и сверхтвердые материалы»
ГНУ «Объединенный институт машиностроения НАН Белару-си»
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ
(с его комментариями)
Научная и изобретательская деятельность В.Т.Сенютя относится, в основном, к исследо-ваниям в области синтеза новых сверхтвердых материалов на основе наноалмазов, наноструктурных порошков алмазоподобного нитрида бора, получения композиционных материалов инструменталь-ного назначения из нано- и микропорошков кубического нитрида бора и алмаза различного генезиса.
ЖОРНИК Виктор Иванович
доктор технических наук, доцент, заместитель начальника Отделения технологий машиностроения и металлургии — заведующий лабораторией: «Наноструктурные и сверхтвердые материалы»
ГНУ «Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси».
Терапия ревматоидного артрита и псориаза для российских пациентов станет дешевле и доступнее
Пресс-релиз 11.01.2018
BIOСAD успешно завершил основной этап клинического исследования российского биоаналога адалимумаба — препарата, предназначенного для терапии различных аутоиммунных и хронических воспалительных заболеваний у взрослых и детей, в том числе, ревматоидного артрита и тяжелого вульгарного псориаза.