Среда, 21 февраля, 2024
ДомойБиологияРаскрытие секретов изменения формы белков с помощью новейшей кристаллографии

Раскрытие секретов изменения формы белков с помощью новейшей кристаллографии

- Advertisement -

Исследование, проведенное исследователями ASRC CUNY с использованием рентгеновской кристаллографии в различных условиях, выявило различные формы белка, связанного с заболеванием, что открывает новые возможности для разработки лекарств. Фото: SciTechDaily.com

Новые эксперименты по кристаллографии с использованием высокого давления и тепла, чтобы выяснить, как белки меняют форму, могут способствовать разработке новых лекарств.

Белки выполняют тяжелую работу по выполнению биохимических функций в нашем организме, связываясь с метаболитами или другими белками для выполнения задач. Чтобы сделать это успешно, белковые молекулы часто меняют форму, чтобы обеспечить специфические связывающие взаимодействия, необходимые для выполнения сложных и точных химических процессов.

Исследования белковых структур

Лучшее понимание форм, которые принимают белки, могло бы дать исследователям важную информацию о том, как остановить или лечить заболевания, но современные методы выявления этих динамических, трехмерных форм предлагают ученым ограниченную информацию.

Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, команда из Центра перспективных научных исследований Центра аспирантуры CUNY (CUNY ASRC) разработала эксперимент, чтобы проверить, выявит ли выполнение рентгеновской кристаллографии с использованием повышенной температуры и повышенного давления различные формы. Результаты работы команды будут опубликованы сегодня (12 января) в журнале. Коммуникационная биология.

Положения этих молекул воды часто важны для понимания гибкости белка и способности молекул, подобных лекарствам, влиять на структуру и функцию белка. В этом исследовании разные уникальные воды появлялись на поверхности белка при различных экспериментальных возмущениях, таких как высокая температура (красный), высокое давление (зеленый) или условия по умолчанию (синий), что дает дополнительное понимание этих вопросов. Фото: Али Эбрагим и Лилиана Герреро.

Результаты исследования доктора Дэниэла Киди

«Белковые структуры не сидят на месте; они меняют несколько похожих форм, как танцор», — сказал главный исследователь исследования Дэниел Киди, доктор философии, профессор Инициативы структурной биологии CUNY ASRC и профессор химии и биохимии в Городском колледже Нью-Йорка и CUNY. Дипломный центр. «К сожалению, существующие подходы к рассмотрению белков выявляют только одну форму или предполагают наличие нескольких форм без предоставления конкретных деталей. Мы хотели посмотреть, смогут ли различные способы воздействия на белок дать нам более детальное представление о том, как он меняет форму».

Эксперименты и наблюдения

Для своего эксперимента команда получила кристаллы STEP, также известного как PTPN5, — белка-мишени для лечения нескольких заболеваний, в том числе болезнь Альцгеймера— и перемешивал их, используя либо высокое давление (в 2000 раз превышающее атмосферное давление Земли), либо высокую температуру (температуру тела), оба из которых сильно отличаются от типичных кристаллографических экспериментов при атмосферном давлении и криогенной температуре (-280°С). °Ф, -173 °С). Исследователи просмотрели образцы с помощью рентгеновской кристаллографии и заметили, что высокая температура и высокое давление по-разному влияют на белок, обнаруживая различные формы.

Последствия для разработки лекарств

Хотя высокое давление не является условием, которое белки испытывают внутри организма, Киди сказал, что метод перемешивания выявил различные структурные состояния белка, которые могут иметь отношение к его активности в клетках человека.

«Возможность использовать такие возмущения, как тепло и давление, для объяснения этих различных состояний может дать разработчикам лекарств инструменты для определения того, как они могут захватить белок в определенной форме, используя низкомолекулярный препарат, чтобы уменьшить его функцию», — добавил Киди.

Ссылка: «Доведенные до крайности: отчетливое влияние высокой температуры и давления на структуру STEP» 12 января 2024 г., Коммуникационная биология.
DOI: 10.1038/s42003-023-05609-0

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме