Статья, опубликованная в Nature Communications, развивает ключевую теоретическую область для открытия лекарств, поскольку она позволит открыть гораздо больше сайтов связывания лекарств в белках, представляющих биомедицинский интерес.Белки представляют собой цепочки аминокислот, которые, будучи свернутыми в определенные структурные паттерны, а также когда развернуты, выполняют функции внутри клеток. Белки получают сигналы, которые передаются от одного к другому и необходимы для жизни.
Однако существуют ли в данном белке «магистрали», по которым перемещаются сигналы, как в случае ретрансляции? То есть, как информация передается в данном белке? «Это один из ключевых вопросов биофизики», — говорит Ксавье Сальвателла, профессор ICREA в Институте исследований биомедицины (IRB Barcelona) и руководитель лаборатории молекулярной биофизики.Последнее исследование в этой области, опубликованное сегодня в Nature Communications в сотрудничестве с Модесто Ороско, экспертом в области биокомпьютерного моделирования, который также работает в IRB Barcelona, ??показывает, что передача информации на большие расстояния происходит внутри белков.
Эта передача наблюдалась и демонстрировалась для всех белков, содержащих бета-листы, один из двух структурных паттернов, которые принимают свернутые белки.«Мы открываем пути передачи информации внутри белков, и эта концепция, которую мы проверили для одного вида структурных мотивов белка, позволяет нам предполагать, что у белков есть много правильных поверхностей, на которых может действовать лекарство», — говорит Сальвателла.
Команда ученых обнаружила, как движения различных частей белков, хотя физически далеко друг от друга, коррелируют. «С белками происходит то же самое, что и с хореографией артистов балета, где движения участников взаимосвязаны, несмотря на то, что они физически разделены. Если первый поднимает руку, последний тоже поднимает руку», — описывает Исследователь.
Золотая жила для открытия лекарствЛекарства действуют на определенный сайт или активный домен целевого белка при данном заболевании. При большинстве инфекционных заболеваний и рака одной из проблем является то, что место взаимодействия лекарственного средства эволюционирует и видоизменяется, и лекарство становится неэффективным. Эта концепция, в настоящее время подтвержденная исследователями IRB Barcelona, ??позволяет думать, что место, куда было направлено лекарство, столь же актуально, как и любая другая точка на пути передачи.
«Если бы это было именно так — как показывают наши данные, — мы могли бы найти множество сайтов в структуре белка, которые были бы в равной или большей степени эффективны при взаимодействии с лекарством. Сайты, которые, хотя и лежат далеко от ключевой или функциональный сайт белка будет иметь такой же эффект », — утверждает Сальвателла.Ученый продолжает объяснять, что уже существует много лекарств, которые действуют на сайтах, которые не являются активными сайтами, но что эти лекарства были обнаружены интуитивной прозорливостью, путем массового скрининга молекул и наблюдения за тем, что они связываются с неожиданным участком. «Эта система явно неэффективна.
Мы должны иметь возможность ее организовать, и если нам удастся это сделать, то у нас будет эффективный способ открывать новые лекарства», — объясняет исследователь.Помимо развития концептуальной области, Сальвателла работает с белками, представляющими биомедицинский интерес. «Мы уже знаем достаточно, чтобы параллельно изучать пути белков, представляющих биомедицинский интерес.
Если мы добьемся успеха, мы откроем золотую жилу для открытия лекарств», — утверждает ученый.