Новые наночастицы могут революционизировать поиск терапевтических препаратов

Ученые, финансируемые Советом по исследованиям в области биотехнологий и биологических наук (BBSRC), разработали революционную технику стабилизации белков. Это может сделать на 30% больше белков доступными в качестве потенциальных мишеней для разработки лекарств, открывая новые возможности в их поиске.

Понимание структуры белков — жизненно важный первый шаг в создании новых препаратов. Однако до сих пор разработка лекарств замедлялась из-за нестабильности белков, с которыми сложно работать в лабораторных условиях. Ученые из Бирмингемского и Уорикского университетов с помощью наночастиц нашли способ сохранять мембранные белки неповрежденными, что позволяет проводить детальный анализ их структуры и молекулярных функций.

Эти новые результаты, только что опубликованные в Journal of the American Chemical Society, дадут ученым доступ к ранее игнорируемым белкам, которые считались слишком нестабильными для работы.

Профессор Майкл Овердуин из Бирмингемского университета, руководивший исследованием, пояснил: «Мы показали, как полимер может обволакивать и сохранять мембранные белки неповрежденными в стабильных наночастицах. Мембранные белки — самые ценные, но технически сложные мишени для открытия лекарств. Найти щадящее решение, которое сохраняет их структуру и активность, но при этом достаточно надежно для экспериментального исследования, ученые не могли десятилетиями, но теперь оно доступно».

Используя полимер — стирол-малеиновые кислотные липидные частицы (SMALPs), исследователи солюбилизировали пару мембранных белков. Они обнаружили, что белки не только сохраняют свою свернутую структуру, связывающую и ферментативную активность в SMALPs, но и что использование наночастиц позволяет просто и быстро применять их практически для любого лабораторного анализа.

Преимущества SMALPs перед традиционными способами солюбилизации белков, такими как детергенты, включают повышенную стабильность, активность и спектральное качество белковых мембран.

Доктор Тим Даффорн, совместно проводивший исследование, сказал: «В прошлом исследования в значительной степени концентрировались на растворимых белках, поскольку мембранные белки очень сложно получить. Однако открытие SMALPs устраняет этот барьер и открывает доступ к мембранным белкам — это имеет захватывающие клинические последствия, так как может позволить открывать лекарства для рецепторов, которые в настоящее время слишком сложно производить или изучать существующими методами».

Прокомментировав результаты, главный исполнительный директор BBSRC профессор Дуг Келл сказал: «Уровень отсева при разработке новых лекарств феноменальный. Лишь крошечная часть доходит до клиники, чтобы принести пользу пациентам. Такие исследования, которые могут помочь увеличить количество потенциальных мишеней, обеспечат ученым более широкий спектр возможностей для разработки новых препаратов и, в конечном итоге, больше и лучше лекарств для пациентов. Фундаментальные бионауки, работающие в координации с медицинскими исследованиями, жизненно важны для создания новых эффективных лекарств».