Изобретение раскрывает тайну сворачивания белков

Новый метод, разработанный в Национальной лаборатории Ок-Ридж, способен быстро предсказывать трёхмерную структуру белка, что может иметь огромное значение для разработки лекарств и здоровья человека.

Хотя учёные давно изучают структуру белка и механизм его сворачивания (фолдинга), это первый случай, когда трёхмерную структуру удалось предсказать вычислительным путём независимо от размера белка. Поскольку изобретение также определяет возможные промежуточные состояния в процессе фолдинга, оно даёт более ясную картину и может открыть двери для создания новых лекарств от нейродегенеративных заболеваний, вызванных неправильно свёрнутыми белками.

Пратул Агарвал, изобретатель метода и сотрудник Отдела компьютерных наук и математики лаборатории Министерства энергетики, считает, что этот новый метод принесёт пользу во многих областях.

«Это открытие имеет отношение к энергии, климату и здоровью, что сегодня имеет огромное значение. Мы ожидаем, что этот подход найдёт множество промышленных применений, например, в белковой инженерии, где мы сможем создавать более эффективные ферменты».

Белки часто принимают трёхмерную структуру, которая позволяет им выполнять свою функцию, но расчёт такой структуры был сложной вычислительной задачей. Используя фундаментальные знания о структуре, динамике и функции белка, изобретение ORNL раскрывает уникальную вычислительную методологию для исследования энергетического ландшафта конформаций белка.

«Одним из главных преимуществ этого подхода является то, что он следует естественной внутренней динамике белка и, усиливая соответствующие динамические моды, позволяет быстро исследовать путь сворачивания и предсказывать структуру белка», — пояснил Агарвал.

В области разработки лекарств Пратул Агарвал, специалист по вычислительной биофизике, ожидает, что это открытие поможет в создании методов лечения с минимальными побочными эффектами или без них.