Как фермент передаёт сигнал: новости с окраин сами текут к центру

Оригинал: "Entropy and Information is Transferred from Peripherical Sites to the Catalytic Sites of Enzymes"
arXiv:2603.20469 · 2026-03-20 · CC BY 4.0 · 1 мин
В белке сообщения от дальних участков сами стекаются к рабочему месту, и этот путь виден уже в том, как аминокислоты касаются друг друга.

Фермент похож на вокзал, где толпа пассажиров-атомов постоянно движется. В глубине вокзала есть касса — рабочее место фермента, где происходит химическая реакция. Чтобы касса работала, ей нужно знать, что происходит на дальних перронах. Как новости доходят до кассы сквозь толпу?

Учёные проверили это на семи разных ферментах. Они выяснили, что суета, или энтропия, перетекает от краёв молекулы к её центру. Крайние аминокислоты (кирпичики белка) много «разговаривают», а те, что рядом с кассой, хранят тишину. Это как если бы пассажиры на дальних платформах громко обсуждали новости, а у самой кассы было тихо, чтобы кассир не отвлекался.

В одном из ферментов 177 самых «говорливых» аминокислот находятся на поверхности, а 72 самых тихих — в центре, рядом с рабочим местом.

Самое интересное: тот же маршрут виден, если просто нарисовать карту касаний между аминокислотами. Кто с кем соприкасается — этого достаточно, чтобы понять, куда потечёт информация. Не нужно запускать сложные расчёты движения атомов. Это открытие поможет учёным быстрее находить лекарства, которые действуют на ферменты через удалённые участки, а не через рабочее место.

TIM-Barrel — одна из самых распространённых белковых укладок в природе: она встречается по меньшей мере в 15 различных семействах ферментов, от бактерий до человека.

Учёные
Ludwig BoltzmannRudolf ClausiusJacob BekensteinStephen HawkingJames Clerk MaxwellEdward Witten
Понятия
теория информации метаболизм нейромедиатор мультиомикс нейронная активность ритмический транспорт в мозге