Новый инструмент для блокировки взаимодействий между белками
Ученые под руководством исследователя ICREA доктора Ксавье Сальвателлы из IRB Barcelona опубликовали в журнале Nature Communications принципы для создания синтетических молекул, блокирующих взаимодействие между двумя белками. Работа сосредоточена на очень распространенном механизме, при котором α-спираль одного белка связывается с поверхностью другого (глобулярного) белка. Этот механизм важен для клеточных функций, связанных с такими заболеваниями, как рак простаты.
Предложенные принципы позволяют относительно просто разрабатывать молекулы, блокирующие (потенциально) любое взаимодействие между глобулярным белком и α-спиралью, что обеспечивает высокую универсальность. Эти синтетические молекулы также обладают высокой стабильностью, растворимы в воде и могут проникать внутрь клетки, что делает их идеальными кандидатами в лекарства.
Конкуренция за сайт связывания
Молекулы, описанные в работе, имитируют участок на поверхности одного из взаимодействующих белков. Они конкурируют с этим белком за связывание с целевым белком. Если молекула-конкурент присутствует в большей концентрации или имеет большее сродство, она займет все сайты связывания и заблокирует взаимодействие.
Стабильная структура на основе природных аминокислот
Исследователи детально описали характеристики, необходимые для стабильности синтетических молекул. В исследовании показано, что несколько последовательных повторений с определенным паттерном пар аминокислот (глутамин и другая гидрофобная аминокислота) придают спирали стабильность.
В отличие от других подходов, использование исключительно природных аминокислот и отсутствие химических модификаций для стабилизации спирали могут повысить биосовместимость и безопасность лекарств, созданных по новым принципам.
Работа основана на более раннем исследовании 2019 года, где было показано, что количество остатков глутамина влияет на стабильность α-спирали в структуре белка. В новом исследовании это подтверждено для других белков, объяснена причина, а полученные знания использованы для повышения универсальности дизайна молекул. Также предложено, как изменения в количестве глутамина в разных белках могут вызывать различные заболевания.