In un documento pubblicato online questo mese sulla rivista Nature Chemical Biology, i ricercatori riferiscono che essi hanno sviluppato un modo per determinare la funzione di alcune delle centinaia di migliaia di proteine per i quali i dati di sequenza amino acidi sono disponibili, ma la cui struttura e funzione rimangono sconosciuto.
Il team di ricerca, guidato da University of Illinois biochimica professor John A. Gerlt, è il primo ad utilizzare un approccio computazionale per prevedere con precisione la funzione di una proteina dalla sua sequenza aminoacidica. Loro, in silico, (computer-aided) le previsioni sono stati convalidati in laboratorio per mezzo di saggi enzimatici e cristallografia a raggi X.
Il nuovo approccio coinvolto ricerca nelle banche dati di proteine note per quelli con sequenze di aminoacidi che hanno maggiormente omologia con le proteine sconosciute. I ricercatori hanno poi utilizzato la struttura tridimensionale delle proteine più consono conosciuti nelle loro analisi della funzione della proteina.
Utilizzando i dati strutturali ottenuti da questo modellazione omologia, il team ha eseguito esperimenti di docking computerizzato per valutare rapidamente se le proteine sconosciute avrebbero potuto legarsi a qualsiasi di una vasta libreria di molecole target potenziale, o substrati. Determinare quale substrato si lega ad una proteina è essenziale per capire la funzione della proteina.
"Questo studio descrive un approccio integrato con tecniche sperimentali, tecniche informatiche e cristallografia a raggi X per predire la funzione di una proteina di funzione finora sconosciuta," ha detto Gerlt.
Questi metodi accelererà il compito di individuare il ruolo biologico di alcune delle centinaia di migliaia di proteine le cui funzioni non sono ancora stati scoperti.
"Piuttosto che cercare di fare (laboratorio) esperimenti su 30.000 composti per determinare se sono substrati, con questo approccio si potrebbe fare esperimenti su 10," Gerlt detto.