ИСТИНА

Микробные родопсины – мембранные светочувствительные белки, содержащие хромофор ретиналь и осуществляющие светозависимый транспорт ионов, сенсорные и другие функции. Значительный интерес к ним вызван возможностями их оптогенетического использования, в частности, для регуляции активности нейронов с помощью света. Оптимизация молекул природных родопсинов для оптогенетическгого и биотехнологического использования может быть направлена на повышение их термической стабильности, эффективности транспорта ионов, а также на сдвиг или расширение спектрального диапазона (Kaneko et al, 2017). Одним из популярных подходов в белковой инженерии является обмен отдельными структурными элементами между гомологичными белками (Bratanov et al., 2015). Для повышения термической стабильности рекомбинантного ксантородопсина S. ruber (XR) (Balashov et al., 2005; Petrovskaya et al., 2023a) мы сконструировали серию гибридных белков, содержащих замены фрагментов последовательности рекомбинантного XR на участки гомологичного родопсина G. violaceus (GR). Обнаружено, что белки с оптимизированной последовательностью обладают увеличенной стабильностью, а также демонстрируют ускоренный фотоцикл и повышенную эффективность транспорта протонов. ESR – ретинальный белок E. sibiricum, содержащий остаток лизина в качестве донора протонов для основания Шиффа (Balashov, et al., 2013). Для получения протеолипосом с одинаково ориентированными молекулами белка сконструированы слитные белки, объединяющие ESR с различными растворимыми партнерами. Показано, что использование N-концевых белков-партнеров Caf1M и MBP обеспечивает единообразное встраивание ESR в липидный бислой и, как следствие, высокую эффективность трансмембранного переноса протонов (Petrovskaya et al., 2023b). Работа проводится при финансовой поддержке гранта РНФ № 22-14-00104.