Получена структура важного для терапии рака белка
Раковые клетки лишь немного отличаются от здоровых клеток организма и используют такие же механизмы роста и развития, поэтому основная трудность при борьбе с опухолью — убить раковые клетки, не задев остальных. Задачу могут решить модульные транспортеры — комплексы из нескольких белков, способные переносить токсичные вещества в ядра раковых клеток. Разные части комплексов отвечают за распознавание клеточной поверхности, мембраны ядра и за транспорт токсинов в ядро через поры. Такие транспортеры могут существенно упростить лечение рака. Несмотря на их важность, информация о структуре существующих комплексов до сих пор отсутствует, что затрудняет создание новых вариантов. Сотрудники Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ совместно с коллегами из Института биологии гена РАН получили трехмерную структуру модульного транспортера. Данные позволяют предположить, что белок может принимать два состояния, в которых разные концы аминокислотной цепи удалены друг от друга. Также авторы изучили изменение формы транспортера при подкислении среды. Оказалось, что в кислой среде белок чаще находится в удлиненном состоянии. Результаты этой работы будут полезны для разработки белков, подходящих для клинических испытаний и возможных терапевтических применений. Результаты опубликованы в журнале Acta Crystallographica Section D.
Ученые МФТИ исследовали смешение вязких сжимаемых газов
Сотрудники кафедры теоретической и прикладной аэрогидромеханики МФТИ рассмотрели турбулентный плоский слой смешения, включающий поток вязкого сжимаемого газа, спускающийся от задней кромки тела, и покоящийся газ, имеющий тот же химический состав, но иную температуру. Используя результаты, полученные для несжимаемых потоков, авторы обобщили этот асимптотический подход на анализ течений сжимаемого вязкого газа в слое смешения движущихся и покоящихся газов. Оказалось, что самоиндуцированное увлечение газа из внешнего потока в слой смешения является основным стационарным потоком, обеспечивающим подвод кинетической энергии из зоны максимальной скорости в зону турбулентности. Также обнаружено, что диффузия тепла и приток высокоскоростного газа из внешнего потока определяют свойства слоя смешения. Результаты работы опубликованы в журнале Journal of Turbulence.
Изучен механизм ускорения производства лекарственных молекул грибами
Биосинтез фармацевтически значимых вторичных метаболитов в мицелиальных грибах — это многоступенчатый процесс, зависящий от широкого спектра различных факторов, одним из которых является внутриклеточное содержание полиаминов. Ранее было показано, что экзогенное введение полиаминов во время ферментации может привести к увеличению продукции ловастатина на 20–45%. Ученые из МФТИ и Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» провели ингибиторный анализ на ключевой стадии биосинтеза полиаминов. Мутант показал повышенную регуляцию генов биосинтеза полиаминов в 3–10 раз и повышенную устойчивость по сравнению с исходным штаммом дикого типа. Полученные данные свидетельствуют об изменении метаболизма полиаминов у мутированного штамма. Наблюдаемый феномен может иметь универсальный характер среди грибов-продуцентов вторичных метаболитов, поскольку ранее повышенная устойчивость была показана также для Acremonium chrysogenum, высокоурожайного продуцента цефалоспорина С. Результаты опубликованы в журнале Applied Sciences.
Ученые теоретически исследовали поведение взрывчатого вещества
Ученые из МФТИ и Всероссийского НИИ автоматики им. Н. Л. Духова получили полные энергетические и термические уравнения состояния взрывчатого тетранитрата пентаэритрита и продуктов его разложения. Уравнение кристаллического состояния получено с помощью квазигармонического приближения для колебательной энергии, при этом силовые постоянные рассчитаны с использованием теории функционала плотности. Уравнение состояния продуктов выводились из равновесного моделирования молекулярной динамики. Два уравнения связаны теплотой термического разложения, рассчитанной при высокой температуре. Результаты опубликованы в журнале Physical Chemistry Chemical Physics.
Разработан новый подход к изучению межатомных потенциалов
Динамика решетки определяет ряд важных свойств твердых тел. Несмотря на то, что в этой области были разработаны вычислительные методы с хорошей предсказательной силой, задача по-прежнему остается сложной для некоторых соединений. Сотрудники МФТИ, Всероссийского НИИ автоматики имени Н. Л. Духова и Сколтеха разработали метод автоматической генерации многокомпонентных межатомных потенциалов. Подход основан на активном обучении, что обеспечивает эффективную экстраполяцию к новым атомным средам. В работе точность метода демонстрируется на примере соединения кобальта и сурьмы с иттербием. Оно является перспективным термоэлектрическим материалом. В работе были получены атомные смещения, колебательный спектр и решеточная теплопроводность, а также изучен эффект заполнения и упорядочения иттербия при температуре 700 К. Потенциал позволил воспроизвести тонкие особенности колебательного спектра, а также уменьшение решеточной теплопроводности. Результаты опубликованы в журнале Physical Review B.
Математики из МФТИ изучили положительные операторно-значные меры
Сотрудники кафедры высшей математики МФТИ с помощью алгебраических и геометрических методов изучили положительные операторно-значные меры. Авторы доказали, что эти меры можно параметризовать с помощью некоторого пуассонова многообразия. Также они показали, как получить симплектические листы этого пуассонова многообразия в терминах параметров этих мер. В конце методами алгебраической геометрии авторы изучили взаимодействие двух проекторно-значных мер. Результаты опубликованы в журнале «Труды МИАН».
Ученые разработали новый метод защиты закодированных данных
Квантовая криптография или квантовое распределение ключей (КРК) — одна из передовых в области квантовых технологий. Конфиденциальность ключей, распространяемых с использованием протоколов КРК, гарантируется фундаментальными законами квантовой механики. Сотрудники лаборатории физики квантовых информационных технологий МФТИ, Математического института им. В. А. Стеклова РАН, МИСИС и Российского квантового центра разработали метод ложных состояний. Этот метод является контрмерой против уязвимостей, вызванных использованием когерентных состояний света для протоколов КРК, безопасность которых доказана в предположении однофотонных состояний. Авторы доказали защиту от всех возможных атак при использовании метода. Ученые сравнили две широко известные атаки на многофотонные импульсы: атаку с расщеплением числа фотонов и атаку с расщеплением луча. Результаты работы опубликованы в журнале «Успехи физических наук».
