Москва, 27 января. Группа ученых из Московского государственного университета решила задачу определения геометрических свойств гистамина в газовой фазе. Исследование включало в себя уникальный эксперимент и проведение теоретических расчетов методами квантовой химии. Его результаты опубликованы в журнале Physical Chemistry Chemical Physics, сообщает сайт МГУ.
Гистамин - биологически активное вещество, которое отвечает за регуляцию многих функций в организме и, в частности, за некоторые патологические состояния, например, аллергию.
Его геометрические свойства позволят медикам продвинуться в борьбе с аллергическими реакциями. Нынешние противоаллергические средства действуют следующим образом: они «конкурируют» с гистамином за доступ к рецепторам, находящимся на поверхности клетки. Именно через них гистамин запускает физиологические процессы, приводящие к аллергическим реакциям - от сыпи на коже до анафилактического шока. Разумеется, не зная в точности геометрию и другие свойства противника, перекрыть ему доступ достаточно сложно.
«Получить данные о геометрической структуре гистамина очень сложно. Это связано с тем, что в данном случае геометрию отдельных конформеров, составляющих гистамин, определяет очень много факторов, взаимно влияющих друг на друга», - рассказал соавтор статьи, ведущий научный сотрудник лаборатории газовой электронографии химического факультета МГУ Леонид Хайкин.
Исследователи применили метод газовой электронографии, при котором тонкий пучок быстрых электронов пропускался сквозь струю пара гистамина в условиях вакуума. Столкнувшись с молекулами гистамина, электроны рассеивались, и наблюдатели получали характерную дифракционную картину их рассеивания.
По этой картине и удалось восстановить геометрию. Хайкин сравнил ее с отпечатком пальца, по которому путем сравнения можно установить и самого человека. «Проблема заключалась еще и в том, что такой «отпечаток» могли оставить несколько «пальцев» (конформеров гистамина). Поэтому для анализа нам пришлось проводить многочисленные квантово-химические расчеты и использовать известные из литературы спектроскопические данные для колебательных и вращательных спектров и так далее», - рассказал химик.
ТАКЖЕ ЧИТАЙТЕ: Будем жить: в Шотландии началось тестирование «эликсира бессмертия»
Вся экспериментальная часть работы была выполнена в МГУ, однако это было не самым сложным делом. Анализ полученной картины потребовал куда больших усилий и занял несколько месяцев. Некоторые расчеты пришлось провести на кластере Билефельдского университета (Германия).
После согласования всех имеющихся экспериментальных и теоретических данных о структуре гистамина ученым удалось экспериментально подтвердить предсказание о механизме таутомеризации (спонтанный переход молекулы в другое структурное состояние).
Отмечается, что о практическом применении открытия говорить пока рано. Однако в перспективе они, помимо всего прочего, могут существенно помочь в создании более эффективных и действенных лекарств от аллергии.
Подробнее в сюжете: Мир науки
