Das Befestigen einer Taste in eine Verriegelung scheint wie eine einfache Aufgabe, aber Forscher an Universität Texas A&M wenden eine Methode an, die miteinbezieht, Tausenden Tasten zu prüfen, um die Funktionen von Enzymen freizusetzen, und ihre Ergebnisse konnten die Klappe für neue Ziele für Drogenauslegungen öffnen.
Forscher Frank Raushel Texas A&M ist ein Teil eines Teams der Wissenschaftler, die eine Technik änderten, die „molekulares Kopplungsmanöver“, um vorauszusagen genannt wurde, welches Molekül, genannt eine Substratfläche, ein Enzym in eine Tat startet und sie aktivierten, die Funktion eines Enzyms zu dechiffrieren, die auf seiner Zelle allein basierte.
Das Papier des Teams wurde in der Zapfen Natur veröffentlicht.
Die Meisten biologischen Prozesse hängen von den Enzymen ab, die Proteine sind, die chemische Reaktionen beschleunigen, aber die Funktion vieler Enzyme bleibt ein Geheimnis.
„Es gibt Tausenden Moleküle, die Substratflächen sein konnten [für ein spezifisches Enzym], und es würde zu lang dauern, um sie alle physikalisch zu prüfen,“ sagte Raushel. „So entschieden wir, dass es einen Bedarf an einer neuen Methode gab, die Funktion von Enzymen zu bestimmen.“
Das Team begann mit der dreidimensionalen Röntgenstrahlzelle eines Enzyms und verwendete dann einen Computer, um zu versuchen, verschiedene kleinere Moleküle in die aktive Site des Enzyms wie Stücke in einem Puzzlespiel zu passen.
„Jedes Enzym hat eine spezifische Größe und eine Form,“ sagte Raushel, „und Sie können einen Computer verwenden, um kleine Moleküle zu nehmen und eins nach dem anderen gepasst ihnen in die aktive Site eines Enzyms und sie ein einkerben, wie gut sie befestigten. Es ist mehr oder weniger wie das Befestigen einer Taste in eine Verriegelung, aber viel mehr schwieriges, da das Enzym und die Substratfläche sind conformationally flexibel.“
Nachdem der Computer die Moleküle ein einkerbt, wie gut sie das Enzym befestigen, ordnet es ihre Ordnung, und die Forscher können die Priorität gegebene Liste dann verwenden, um zu entscheiden, welche Moleküle, zum physikalisch zu prüfen.
„Insoweit wir wissen, ist dieses das erste mal jedes hat verwendet molekulares Kopplungsmanöver, um die Funktion eines Enzyms vorauszusagen,“ sagte Raushel. „Und es wurde überprüft durch Experiment und Röntgenstrahlkristallographie.“