Криптохром воспринимает синий свет, что вызывает структурные изменения белка. Эти преобразования влияют на взаимодействие белков внутри клетки и регулируют активность генов. Ранее известно, что белок реагирует на свет, но точный механизм оставался неясным. Для изучения процесса использовали метод фемтосекундной кристаллографии (TR-SFX) с компактным рентгеновским лазером SACLA в Японии. Учёным удалось получить 19 кадров, фиксирующих изменения белка в диапазоне от 10 наносекунд до 233 миллисекунд после облучения.
Молекулярный фильм показал, как криптохром усиливает слабый фотохимический сигнал, вызывая значительные структурные перестройки. Этот процесс координируют три участка белка, работающих синхронно.
На первом этапе светочувствительный флавинадениндинуклеотид (ФАД) захватывает электрон, вызывая нестабильное состояние радикальной пары. За наносекунды белок начинает стабилизировать это состояние, а через 100 миллисекунд происходят крупные структурные изменения.
Кратковременные радикальные состояния характерны не только для криптохромов, но и встречаются в процессах фотосинтеза, клеточного дыхания и, возможно, в восприятии магнитного поля. Механизм криптохрома может служить моделью для изучения этих процессов.
Источник: actualnews.org
