Het Passen van een sleutel in een slot kan als een eenvoudige taak schijnen, maar de onderzoekers bij de Universiteit van Texas A&M gebruiken een methode die testende duizenden sleutels inhoudt om de functies van enzymen te openen, en hun bevindingen konden de deur voor nieuwe doelstellingen voor drugontwerpen openen.
De onderzoeker Frank Raushel van Texas A&M maakt deel uit van een team van wetenschappers die een geroepen techniek „het moleculaire dokken“ om te voorspellen welke molecule, genoemd een substraat, een enzym in actie teweegbrengt wijzigden, toelatend hen die de functie te ontcijferen van een enzym op zijn alleen structuur wordt gebaseerd.
Het document van het team werd gepubliceerd in de dagboekAard.
De Meeste biologische processen hangen van enzymen af, die proteïnen zijn die chemische reacties versnellen, maar de functie van vele enzymen blijft een geheim.
„Er zijn duizenden molecules die zou kunnen substraten [voor een specifiek enzym] zijn, en het zou te duren lang om hen fysisch te testen allen,“ bovengenoemde Raushel. „Zo beslisten wij er een behoefte aan een nieuwe methode was om de functie van enzymen te bepalen.“
Het team begon met de driedimensionele structuur van de Röntgenstraal van een enzym en gebruikte toen een computer proberen om verschillende kleinere molecules in de actieve plaats van het enzym zoals stukken in een raadsel te passen.
„Elk enzym heeft een specifieke grootte en een vorm,“ bovengenoemde Raushel, „en u kunt een computer gebruiken om kleine molecules te nemen en hen één voor één te passen in de actieve plaats van een enzym en hen te noteren op hoe goed passen zij. Het is min of meer als het passen van een sleutel in een slot, maar veel meer moeilijk aangezien zowel het enzym als het substraat conformationally flexibel.“ zijn
Na de computerscores rangschikt de molecules op hoe goed passen zij het enzym, het hun orde, en de onderzoekers kunnen de prioritaire lijst dan gebruiken om welke molecules te beslissen fysisch te testen.
„Voor zover wij het weten, is dit de eerste keer om het even wie het moleculaire dokken heeft gebruikt om de functie van een enzym te voorspellen,“ bovengenoemde Raushel. „En het werd geverifieerd door zowel experiment als de kristallografie van de Röntgenstraal.“