Дослідники визначили взаємодію між атомами, яка не дає білку розпастися.
Одна з дивовижних особливостей незліченних скам’янілостей динозаврів, які знаходять палеонтологи, – стійкість до випробувань часу. При цьому в деяких особин протягом мільйонів років зберігаються не тільки кістки, а й м’які тканини і навіть біологічні молекули, такі як колаген.
Така довговічність дивовижна, якщо врахувати, що період напіврозпаду пептидних зв’язків – хімічних зв’язків, що утримують білки разом, – всього 500 років. Хіміки з Массачусетського технологічного інституту виявили унікальну взаємодію на атомному рівні, яка захищає колаген від руйнівного впливу молекул води.
Палеонтологи раніше знаходили скам’янілості динозаврів, що містили неушкоджений колаген: наприклад, тиранозавра віком 80 млн років і завроподоморфа, який жив майже 200 млн років тому. Колаген – складний білок, що складається з довгих ниток, які з’єднуються, утворюючи міцну потрійну спіраль. Ця структура необхідна для надання стабільності та еластичності тканинам тварин.
Ключ до довговічності колагену пов’язаний з тим, як його пептидні зв’язки взаємодіють один з одним. Дослідники виявили унікальну взаємодію на атомному рівні, яка захищає колаген від молекул води. Вона включає обмін електронами між сусідніми пептидними зв’язками, який не дає молекулам води розривати зв’язки і викликати гідроліз.
Дослідники створили для перевірки своєї теорії різні форми колагену, зокрема “транс”-форму, яка зазвичай утворює потрійну спіраль, і “цис”-форму, де кути пептидних зв’язків повернуті. Виявилося, що транс-форма колагену не дає змоги воді атакувати і гідролізувати зв’язок. У цис-формі вода проникала, і зв’язки розривалися.