Ili malkovras amason da "regiloj" de proteinoj, kiuj povus esti uzataj por serĉi pli efikajn medikamentojn

christina garridoSEGUIGU

Nova pionira tekniko evoluigita de scienca teamo ĉe la Centro por Genomic Regulado (CRG) en Barcelono malkovris la ekziston de amaso da "teleregiloj" kiuj kontrolas la funkcion de proteinoj kaj kiuj povas esti uzataj kiel celoj por atingi pli efikajn medikamentojn. kaj efika en diversaj patologioj kiel demenco, kancero kaj infektaj infektoj.

Ĉi tiuj "teleregiloj" estas science konataj kiel alosteraj ejoj. Temas pri teleregiloj, kiuj estas malproksimaj de la loko de ago de la proteino, sed havas la kapablon reguligi aŭ moduli ĝin", Júlia Domingo, unua kunaŭtoro de la studo, kiu estas publikigita ĉi-merkredon en la revuo "Nature". klarigis al ABC. Kaj li aldonas similecon: "Estas kvazaŭ per tiu teleregilo oni povus ŝalti kaj malŝalti la ampolon aŭ reguligi la intensecon de la lumo."

En ĉi tiu kazo, kie ĝi intencas bloki aŭ reguligi la aktivecon de proteinoj, kiuj subtenas sian ŝanĝitan funkcion en malliberejo. Ekzemple, en la kazo de kancero, la proteinoj kiuj akiris mutacion havas sian funkciecon ŝanĝita, ili faras tion nenormale kaj la ĉelo kreskas nekutime. En multaj kazoj, ne ekzistas drogoj kiuj povas moduli aŭ bloki ĉi tiun eksternorman agadon aŭ, se ekzistas, ili ne estas specifaj kaj ankaŭ estas liberigitaj de aliaj proteinoj kiuj funkcias normale.

Tradicie, drogĉasistoj dizajnis traktadojn kiuj celas la aktivan lokon de proteino, kies malgranda regiono produktas kemiajn reagojn kie celoj ligas. La malavantaĝo de ĉi tiuj drogoj, konataj kiel ortosteraj drogoj, estas, ke la aktivaj lokoj de multaj proteinoj estas tre similaj kaj la drogoj ligis kaj inhibiciis multajn malsamajn proteinojn samtempe, eĉ tiujn, kiuj funkcias normale kaj ne interesas tuŝi, kiuj povas kaŭzi kromefikojn.

“Tie li eniris la koncepton de alosterio kaj la potencialon ĝi havas por desegni medikamentojn. La interesa afero pri alosteraj ejoj estas, ke ili estas superspecifaj por ĉiu proteino. Se ĉi tiuj alosteraj ejoj trovas parton de la proteinsurfaco kie la medikamento povas alteriĝi, ĝi estos ekstreme specifa por tiu proteino. Ni povos aspiri pli efikajn medikamentojn”, atentigas la esploristo.

"Ne nur ni trovas, ke ĉi tiuj terapiaj ejoj estas abundaj, sed estas evidenteco, ke ili povas esti manipulitaj en multaj malsamaj manieroj. Anstataŭ nur ŝalti kaj malŝalti ilin, ni povas moduli ilian agadon kiel termostato. El inĝenieristiko, estas kvazaŭ ni trafis oron, ĉar ĝi donas al ni multe da spaco por desegni "inteligentajn drogojn", kiuj iras al la malbona kaj preterlasas la bonon", klarigas André Faure, postdoktora esploristo ĉe la CRG. kaj unua kunaŭtoro de la artikolo.

tridimensia bildo montranta la homan proteinon PSD95-PDZ3 de malsamaj vidpunktoj. Molekulo estas montrita ligante al la aktiva loko flava. Blua ĝis ruĝa kolorgradiento indikas eblajn alosterajn ejojntridimensia bildo montranta la homan proteinon PSD95-PDZ3 de malsamaj vidpunktoj. Molekulo estas montrita ligante al la aktiva loko flava. Blua al ruĝa kolorgradiento indikas eblajn alosterajn ejojn - André Faure/ChimeraX

Por ĉi tiu malkovro, la teamo uzis metodon, kiu permesas al ili preni proteinon kaj sisteman formon kaj tutmondan renkonton kun ĉiuj ejoj. Por fari tion, ili elektis du tre abundajn proteinojn en nia homa proteomo. "50% de la proteinsurfaco havas alosteran potencialon. Nia metodo ebligas fari atlason de alosteraj ejoj, kio multe pli efikigus la procezon de serĉado de efikaj medikamentoj”, certigas Júlia Domingo.

La studaŭtoroj evoluigis teknikon nomitan duoble-profunda PCA (ddPCA), kiun ili priskribas kiel "krudforta eksperimento". "Ni intence rompas aferojn en miloj da malsamaj manieroj por formi kompletan bildon pri kiel io funkcias," klarigas ICREA Esplora Profesoro Ben Lehner, Kunordiganto de la Sistemo-Biologio-programo ĉe CRG kaj aŭtoro de la studo. “Estas kvazaŭ vi suspektas, ke sparko estas malbona, sed anstataŭ nur kontroli tion, la mekanikisto disigos la tutan aŭton kaj kontrolos ĉiujn partojn unuope. Analizante dek mil aferojn samtempe, ni identigas ĉiujn pecojn kiuj estas vere gravaj.”

Poste, ni uzas algoritmojn de artefarita inteligenteco por interpreti la laboratoriorezultojn.

Unu el la grandaj avantaĝoj de la metodo, krom simpligi la necesan procezon por trovi alosterajn ejojn, estas, ke ĝi estas pagebla kaj atingebla tekniko por iu ajn esplorlaboratorio en la mondo. "Ĝi nur postulas aliron al bazaj molekulabiologiaj reakciiloj, aliron al DNA-sekvencilo kaj komputilo. Kun ĉi tiuj tri komponantoj, ajna laboratorio en 2-3 monatoj, kun malgranda buĝeto, povas efektivigi ĉi tiun eksperimenton pri la interesa proteino, kiun ili volas”, certigas Júlia Domingo. La espero de la esploristoj estas, ke niaj sciencistoj uzos la teknikon por rapide kaj amplekse mapi la alosterajn lokojn de homaj proteinoj unu post la alia. "Se ni havas sufiĉajn datumojn, eble iam ni povas iri unu paŝon plu kaj antaŭdiri de proteina sekvenco al funkcio. Uzu ĉi tiujn datumojn por gvidi ilin kiel pli bonajn terapiojn por antaŭdiri ĉu certa ŝanĝo en proteino degeneros en malsanon”, konkludis la esploristo.