Montering af en nøgle i en lås kan synes som en simpel opgave, men forskere på Texas A & M University bruger en metode, der omfatter test tusindvis af nøgler til at låse funktionerne af enzymer, og deres resultater kunne åbne døren for nye mål for narkotika-designs.
Texas A & M forsker Frank Raushel er en del af et team af forskere, som ændrede en teknik kaldet "molekylær docking" til at forudsige, hvilke molekyle, der kaldes et substrat, udløser et enzym til handling, gør dem i stand til at dechifrere et enzym funktion baseret på dens struktur alene.
Holdets Papiret blev offentliggjort i tidsskriftet Nature.
De fleste biologiske processer er afhængige af enzymer, som er proteiner, der fremskynder kemiske reaktioner, men funktionen af mange enzymer forbliver et mysterium.
"Der er tusindvis af molekyler, der kunne substrater [for et bestemt enzym], og det ville tage for lang tid til fysisk at teste dem alle," Raushel sagt. "Så vi besluttede at der var behov for en ny metode til at bestemme funktionen af enzymer."
Holdet startede med de tre-dimensionelle X-ray struktur af et enzym, og derefter brugt en computer til at forsøge at passe forskellige mindre molekyler ind i det aktive site af enzymet som brikker i et puslespil.
"Hvert enzym har en bestemt størrelse og form," Raushel sagde, "og du kan bruge en computer til at tage små molekyler og passe dem ind i det aktive site af et enzym én efter én og score dem på hvor godt de passer. Det er mere eller mindre som montering af en nøgle i en lås, men en meget mere vanskelig, da både enzym og substrat er conformationally fleksible. "
Når computeren scorer molekyler på hvor godt de passer det enzym, rækker det deres rækkefølge, og forskerne kan derefter bruge den prioriterede liste til at bestemme, hvilke molekyler til fysisk test.
"Så vidt vi ved, det er første gang nogen har brugt molekylær docking til at forudsige funktionen af et enzym," Raushel sagt. "Og det blev bekræftet af både eksperiment og X-ray krystallografi."