PNAS: Не так страшна ртуть, как ее катион метилртуть — откуда что берется

Ртуть очень ядовита. Но есть еще более опасная ее форма — метилртуть. Даже крошечное количество этого вещества может навредить нервной системе будущего ребенка. 

Метилртуть часто попадает в наш организм из морепродуктов. И если она уже оказалась внутри нас или в окружающей среде, то избавиться от нее сложно.

Ученые провели исследование с помощью специальных лучей в лаборатории и выяснили, что главный источник отравления метилртутью — это молекула под названием S-аденозил-L-метионин (SAM).

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Они помогут ученым найти новые способы борьбы с отравлением метилртутью.

Никто не знал, как ртуть превращается в метилртуть в живых организмах, — говорит Рити Саранги, старший научный сотрудник.

Она участвует в исследованиях, связанных со строением молекул. Вместе с коллегами она написала статью на эту тему.

Ученые хотят понять, как образуется метилртуть. Они знают, что большая часть ртути попадает в окружающую среду из-за промышленных выбросов. Ртуть оказывается в водоемах, где микробы превращают ее в метилртуть. В этой форме она накапливается в рыбе. А потом мы можем получить метилртуть, если съедим эту рыбу.

Ученые не могли понять, как микробы создают метилртуть. Проблема в том, что у микробов есть особый белок HgcAB, который превращает ртуть в метилртуть, но его очень мало. Из-за этого было сложно получить достаточное количество этого белка для изучения. К тому же он очень чувствителен к кислороду и свету, которые могут его разрушить.

После 10 лет работы профессор из Мичиганского университета Стив Рэгсдейл, его бывшая аспирантка Кэтрин Раш, которая сейчас работает доцентом в Обернском университете, и исследователь Кайюань Чжэн разработали новый способ получения стабильного белка HgcAB в большом количестве. Теперь они смогут изучить, как этот белок превращает ртуть в метилртуть.

Мы работали со многими сложными белками, но этот был особенно сложным. В нем было все, что нежелательно иметь в белке, если вы хотите его очистить, — говорит Рэгсдейл.

Когда команда получила достаточное количество этого белка (HgcAB), они поместили образцы в специальное оборудование. Образцы были заморожены жидким азотом и защищены от света. Затем их отправили в SSRL для проведения измерений с помощью рентгеновской абсорбционной спектроскопии.

В SSRL младший научный сотрудник Мейкон Абернати использовал специальный метод для изучения HgcAB. Этот метод называется расширенной рентгеновской абсорбционной спектроскопией тонкой структуры.

Оборудование в SSRL специально создано для изучения биологических образцов. Оно оснащено мощными детекторами, которые могут обнаружить даже очень слабые сигналы от таких разбавленных белковых образцов, — объясняет Саранги.

Раньше ученые думали, что одна группа атомов в химических реакциях приходит от одного вещества. Но новое исследование показало, что на самом деле она происходит от другого вещества.

Это открытие поможет понять, как создается метилртуть. Возможно, в будущем ученые смогут создать новые вещества, которые помогут очистить окружающую среду от метилртути.

16.11.2024