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通过识别蛋白质的新方法加速药物开发

所有活细胞都含有具有不同功能的蛋白质,具体取决于细胞类型。研究人员发现了一种无需观察蛋白质结构即可识别蛋白质的方法。他们的方法比以前的方法更快、更容易、更可靠。

目前,普遍的观点是每种蛋白质的结构都控制着其在细胞中的功能。原子序列,即原子在蛋白质中的排列方式,创造了蛋白质的结构和形状。但有许多蛋白质缺乏明确的结构。

哥德堡大学的研究人员 Gergely Katona开发了一种新方法,根据蛋白质所含的氨基酸数量(或不同原子的数量)来扫描蛋白质,以识别它们及其功能,而不是根据其结构来识别它们。通过这种扫描方法,研究人员能够相对可靠地预测需要哪种氨基酸组合才能与生存素蛋白结合。结果可靠性约为 80%,这比使用蛋白质的一级结构进行鉴定要好。研究结果现已发表在科学杂志《iScience》上。

不太重要的结构

研究人员对数千种含有 15 个氨基酸的肽进行了测试,得出的结论是,氨基酸含量影响了它们与生存素的结合,而肽的结构几乎没有任何意义。

“简单的计数通常是科学中一种成功的方法。在这里,我们计算了氨基酸的数量,并且能够非常好地预测蛋白质的功能,”Gergely Katona 说。

研究人员看到了这种扫描蛋白质方法的优点。机器学习 (AI) 还加快了将氨基酸的数量和类型与特定功能联系起来的过程。这反过来意味着新生物药的研发可以加速。

在研究人员利用这种新扫描方法进行的实验中,还发现了蛋白质survivin的全新功能。这种蛋白质主要存在于胚胎细胞中,可防止程序性细胞死亡。但在癌性肿瘤中,生存素变得不受调节,从而促进了癌症的发展。

可用于癌症研究

研究人员现在发现,生存素直接影响另一种蛋白质 PRC2,它可以关闭和开启细胞DNA中的各种功能,就像一种编程一样。PRC2 功能失调也可能与多种癌症有关。当今的癌症药物同时针对 survivin 和 PRC2,但随着新发现的 survivin 和 PRC2 之间的联系,药物可能需要进行不同的设计以避免严重的副作用。

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