Ученые-химики из МГУ предложили новую методику предсказания гестационного диабета с использованием фермента, найденного в геноме экстремальных организмов. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в журнале Acta Naturae.
Входящие в состав живых организмов аминокислоты обладают оптической активностью из-за наличия в их структуре атома углерода, связанного с 4 разными группами атомов. Оптически активные соединения могут существовать в L- и D-формах, которые являются зеркальными отражениями друг друга. Более 99% природных аминокислот существуют в L-форме, они играют роль строительных блоков для белков. D-аминокислот, которые регулируют разные виды деятельности организма, намного меньше.
Два года назад было опубликовано исследование о связи между уровнем D-фенилаланина и развитием диабета у беременных женщин. Этот тип диабета (гестационный), часто развивается во время беременности и может привести к проблемам у ребенка. Сегодня для его прогнозирования используют сложную методику определения D-фенилаланина в моче при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии с применением дорогостоящей и недолговечной оптически активной колонки.
Авторы новой работы предложили более простой и доступный метод, основанный на ферментативной реакции D-аминокислоты. В качестве фермента могут быть использованы оксидазы, которые реагируют с D-аминокислотами с выделением легко детектируемого соединения (пероксида водорода). Эта методика обладает высокой точностью и чувствительностью, и единственная проблема заключается в поиске такого фермента, который будет реагировать именно с D-фенилаланином.
Оксидаз D-аминокислот выделено очень мало, поэтому ученые начали искать эти ферменты в уже расшифрованных геномах экстремальных организмов (архей, бактерий, грибов, дрожжей и морских беспозвоночных). Когда фермент будет найден, придется провести трудоемкую экспериментальную работу для выяснения его активности. Авторам новой работы удалось облегчить и ускорить этот этап, используя алгоритм, который позволяет точно предсказывать активность ферментов на основании их структуры.
