Ученые сняли «нанофильм» о жизни биомолекулы

«Наше исследование открывает путь для съемки фильмов наномира с атомным пространственным и сверхбыстрым временным разрешением», – описывают свое достижение авторы работы в журнале Science.

Исследователи использовали светочувствительный белок PYP (желтый) в качестве модельной системы. PYP является рецептором для синего света, который является частью фотосинтетического аппарата у некоторых бактерий. Когда он ловит синий фотон, то прежде чем он вернется в исходное состояние, перебирает различные промежуточные структуры, собирая энергию фотона. Большинство этого фотохимического процесса были ранее хорошо изучены, что сделало PYP отличным кандидатом для проверки нового метода.

На серии ультрабыстрых снимков динамики активности PYP ученые получили изображения крошечных кристаллов этой молекулы ( макс. Размер – менее 0,01 мм в поперечнике). Эти микрокристаллы сканировали самой мощной устанвкой рентгеновского лазера в мире. Невероятно короткие и интенсивные рентгеновские вспышки позволили наблюдать за тем, как PYP меняет свою форму при различных фотохимических процессах.

Снимки с разрешением 0,16 нанометров – самые подробные изображения биомолекулы когда-либо сделанные с помощью рентгеновского лазера. 1 нанометр - 1 миллионная часть миллиметра проще представить, вспомнив, что диаметр самого маленького атома водорода составляет около 0,1 нанометров.