Новосибирские ученые нашли фермент для импортозамещения в сыроделии

Ученые из Кольцово, Новосибирска, Барнаула, Уфы и Москвы определили 3D-структуру фермента, который поможет решить задачу импортозамещения в сыроделии. Определена структура рекомбинантного химозина алтайского марала и лося.

Исследование ученых из Кольцово и Новосибирска представляет интерес для российской пищевой промышленности: рекомбинантный химозин, необходимый в сыроделии для свертывания молока, в настоящее время не производится в России. Исследователи поясняют - для производства сыра в мире используются 2 типа химозина - натуральный и рекомбинантный или, другими словами, биотехнологический. Натуральный химозин - фермент, выделенный из желудков телят, постепенно уходит в прошлое, поскольку биотехнологии позволяют получить лучший результат более гуманным и дешевым способом. Сейчас в России не производится отечественный рекомбинантный химозин, сыроделы используют импортную продукцию. «Мировые исследования показали парадоксальный факт: рекомбинантный химозин верблюда обладает лучшими свойствами для свертывания коровьего молока, чем химозин коровы. С 2016 года мы ведем работы по созданию биотехнологических химозинов различных млекопитающих, поскольку рассчитываем найти самый эффективный химозин, а впоследствии - при помощи направленного дизайна - попытаться создать идеальный химозин, обладающий комплексом технологических свойств, важных для сыроделия», - рассказал ведущий научный сотрудник отдела биоинженерии ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора, кандидат биологических наук Дмитрий Щербаков. Исследователи получили рекомбинантные химозины алтайского марала и лося, сотрудники Алтайского государственного университета - наработали необходимое количество белка, сотрудники Новосибирского государственного университета (НГУ), ЦКП «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») и лаборатории перспективных исследований мембранных белков Московского физико-технического института (МФТИ) на базе МФТИ провели успешную кристаллизацию одного из химозинов (химозина марала). После этого сотрудники МФТИ удаленно провели эксперимент в Европейском центре синхротронного излучения (ESRF, Франция) и совместно со специалистами НГУ и ЦКП «СКИФ» расшифровали и уточнили эту структуру. Обработка данных велась в рамках Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры. Кристаллическую структуру химозина марала можно найти в Protein Data Bank под кодовым номером 8CIK. Готовится статья, описывающая исследование и его результаты. «3D-структуры рекомбинантных химозинов необходимы для изучения взаимосвязи структурного положения атомов и свойств белка. Прежде всего, нас интересуют молокосвертывающая и протеолитическая активности, а также термостабильность. В будущем мы рассчитываем использовать возможности ЦКП «СКИФ», где планируется создать необходимую инфраструктуру - лабораторию кристаллизации белков и исследовательские станции, где будет реализован метод белковой кристаллографии. Благодаря этому мы сможем получить достаточное количество экспериментальных данных о различных химозинах и на этой основе создать модель работы фермента, а следовательно приблизимся к созданию идеального химозина», - цитирует пресс-служба ЦКБ «СКИФ» ведущий научный сотрудник отдела биоинженерии ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Дмитрия Щербакова. Старший преподаватель кафедры химии твердого тела НГУ, кандидат технических наук . Сергей Архипов поясняет: «Химозины — это превосходные объекты для получения опыта и понимания типовых задач, с которыми встретятся исследователи биополимеров, которые приедут в ЦКП «СКИФ». Участвуя в подобных проектах сейчас, на этапе создании Центра, мы лучше понимаем, какие инфраструктурные и кадровые ресурсы необходимы для комфортной работы и какие компетенции должны быть у исследователей для определения пространственных структур биополимеров». Отметим, что рекомбинантный химозин марала, созданный российским научным коллективом, показал хорошие результаты на практике и уже используется Сибирским научно-исследовательским институтом сыроделия для выработки сыров. Ранее VN. ru подготовил краткий обзор наиболее значимых открытий ученых новосибирского Академгородка. Безусловно, это лишь небольшой перечень достижений наших исследователей.