Исследователи из Университета Нортумбрии в Ньюкасле и Университета Богазичи в Турции открыли новый способ изучения структуры и динамики отдельных белковых молекул в организме человека, который может помочь ученым лучше понять прогрессирование и возможное лечение таких заболеваний, как рак.

Команда, возглавляемая доктором Хамди Торуном из Нортумбрийского отделения математики, физики и электротехники, использовала метод, известный как атомно-силовая микроскопия, которая позволила им идентифицировать одну молекулу белка в образце из миллионов и исследовать, как она ведет себя в сочетании с другими молекулами.

Они объединили этот метод с вычислительным исследованием под руководством профессора Тюркана Халилоглу, которое позволяет ученым разрабатывать модели и данные на основе моделирования-в данном случае предсказывать, как молекула может реагировать и мутировать после биохимических изменений и как это может повлиять на прогрессирование заболевания.

Возможность идентифицировать такие мутации позволит ученым понять мутационные заболевания, такие как рак и муковисцидоз, а также разработать более эффективные лекарства для лечения или вакцинации против этих заболеваний и даже COVID-19 в будущем.

Говоря об исследовании, доктор Торун сказал: "Это первый случай, когда эти два метода экспериментального исследования и вычислительного исследования были объединены для изучения конкретной белковой молекулы.

"Выделение одной конкретной молекулы таким образом не является обычной практикой, но это самый эффективный способ исследовать структуру молекулы и задавать такие вопросы, как" что, если я изменю определенную часть белка? " или " что, если я присоединю определенный фермент к белку?"

"Именно ответы на эти вопросы позволят нам затем разработать новые лекарства для лечения таких заболеваний, как рак, потенциально оказывая огромное влияние на жизнь людей."

Исследование было опубликовано в Биофизическом журнале в статье под названием "Онкогенные мутации на Rac1 влияют на глобальную внутреннюю динамику, лежащую в основе связывания GTP и PAK1."

Изображение, изображающее результаты их вычислительного исследования, также было выбрано для размещения на обложке журнала (том 120, выпуск 5).

Исследовательский проект под названием "Сила и функция в биологических макромолекулах: Молекулярное моделирование и одномолекулярные исследования" финансировался Советом по научно-техническим исследованиям Турции (TUBITAK).

Говоря о возможности более широкого использования этой методики, доктор Торун сказал: "Для этого исследования мы решили исследовать белок, который доступен во всех клетках человека, но этот метод может быть применен к любому белку, например к спайковому белку, обнаруженному в коронавирусе.

"Это исследование имеет огромный потенциал для применения, и мы надеемся, что оно приведет к новым прорывам в лечении заболеваний в будущем."

ИСТОЧНИК