Новое исследование вносит порядок в мир неупорядоченных белков
Белки с внутренне неупорядоченной структурой составляют треть всех белков и выполняют ключевые биологические функции, несмотря на то, что их форма постоянно меняется, бросая вызов классическим представлениям о белках.
До сих пор понимание структурных свойств этого класса белков основывалось на изучении лишь небольшого числа примеров. В исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые из Копенгагенского университета показали, как ведут себя все (примерно 28 000) неупорядоченные белки в организме человека.
«Впервые мы смогли изучить структуру всех человеческих неупорядоченных белков и начали вносить порядок в этот мир молекулярного хаоса», — говорит профессор Крестен Линдорф-Ларсен, директор центра PRISM, где проводилось исследование.
Цель центра PRISM — комбинировать вычислительные методы биофизики и машинного обучения с методами клеточной биологии для изучения того, как генетические варианты вызывают заболевания. Но до сих пор исследователи не знали, как выглядит большинство неупорядоченных белков, и не могли даже начать изучать, как мутации в кодирующих их генах могут вызывать болезнь.
«До недавнего времени мы изучали неупорядоченные белки по одному. Нам было необходимо найти способ изучить их в большем масштабе», — говорит доцент Джулио Тесеи, один из ведущих авторов работы. «Мы разработали подход, позволяющий использовать экспериментальные измерения неупорядоченных белков для создания вычислительной модели, предсказывающей их свойства. Поскольку эта модель точна и быстра, мы теперь можем изучить их все».
Соавтор исследования, студентка бакалавриата Анна Ида Тролле, отмечает: «Мы быстро нашли способ генерировать и отслеживать огромный объем данных и смогли использовать его для изучения биологии и эволюции неупорядоченных белков».
Линдорф-Ларсен заключает: «Мы сделали новые шаги в связывании молекулярных свойств неупорядоченных белков с их биологической функцией и ролью в заболеваниях. Наконец, мы начинаем понимать язык неупорядоченных белков».