Door van de slappe, veranderlijke aard van RNA, onderzoekers bij de Universiteit van Michigan en de Universiteit van Californië rekenschap te geven, heeft Irvine een nieuwe manier om naar drugs ontwikkeld te zoeken die deze belangrijke molecule richten. Hun werk lijkt in 26 Juni kwestie van de Chemische Biologie van de Aard.
Eens verondersteld om een passieve carrier van genetische informatie te zijn, RNA nu wordt begrepen om een aantal andere essentiële rollen in de cel uit te voeren, en zijn defect kan tot ziekte leiden. De veelzijdige molecule ook is essentieel aan retroviruses zoals HIV, die geen DNA hebben en in plaats daarvan zich op RNA baseren zowel genetische instructies voor alles vervoeren en uitvoeren het virus moeten zijn gastheer binnenvallen en kapen. Aangezien more and more links met ziekte worden ontdekt, intensifieert de zoektocht naar drugs die RNA richten.
Het Zoeken naar dergelijke drugs is geen een eenvoudige zaak, nochtans. De Meesten van drug-jagende hulpmiddelen worden van vandaag ontworpen om kleine molecules te vinden die aan eiwitdoelstellingen binden, maar RNA is geen proteïne, en het verschilt van proteïnen in vele zeer belangrijke eigenschappen. „Zo er is een groeiende behoefte aan hoog-productietechnologieën die samenstellingen kunnen identificeren die RNA binden,“ bovengenoemde Hashim M. Al-Hashimi, Robert L. Kuczkowski Professor van Chemie en Professor van Biofysica bij u-m.
Al-Hashimi en de medewerkers pasten een bestaande computertechniek om bibliotheken van kleine molecules aan vrijwel te onderzoeken om hun RNA-Bindende capaciteiten te bepalen. In deze benadering, wordt de vorm van een doelmolecule eerst bepaald door de kristallografie van de Röntgenstraal of NMR spectroscopie; daarna, stellen de onderzoekers computersimulaties in werking om hoe goed diverse kleine molecules gegevens te verwerken-potentiële drugs, bijvoorbeeld-nestel me in en bind aan de doelstructuur. RNA geeft blijk van een belangrijke uitdaging aan deze methodologie omdat het enkel één configuratie niet heeft; het is een slappe molecule, en waarheeft gebonden afhankelijk van de kleine molecule die het, kan het verschillende vormen enorm veronderstellen.
Men dacht eens dat de ontmoetingen met drugmolecules eigenlijk de vormveranderingen van RNA veroorzaakten, en dat het onmogelijk was om te voorspellen welke vorm RNA op het binden aan een bepaalde kleine molecule zou goedkeuren. Nochtans, in vroeger onderzoek, daagde het team van al-Hashimi dit conventionele „veroorzaken-geschikte“ concept door aan te tonen uit dat RNA, op zijn, door de diverse vormen kan dansen die het wanneer verbindend aan verschillende drugs goedkeurt. Het team ontdekte dat elke drugmolecule eenvoudig op RNA aan morph in zijn aangewezen vorm en dan klinken op het „wacht“.
Het voorafgaande werk van de onderzoekers impliceerde het creëren van „nano-films“ van RNA die deze dans van vormveranderingen vangen. In deze nieuwe studie, bevroren de onderzoekers individuele „frames“ van de nano-films, elk die RNA in een verschillende bouw tonen, en onderwierpen elk van hen aan virtueel onderzoek. Om de methode in de „echte wereld te testen,“ die zij probeerden het eerst op samenstellingen reeds worden gekend om een bepaalde molecule van RNA van HIV geroepen TEER te binden.
„Wij toonden aan dat door veelvoudige momentopnamen van TEER vrijwel te onderzoeken, wij konden voorspellen op een nuttig niveau van nauwkeurigheid hoe strak deze verschillende samenstellingen aan TEER binden,“ bovengenoemde al-Hashimi. „Maar als wij de conventionele methode gebruikten en vrijwel één enkele die structuur van de TEER onderzochten door de kristallografie van de Röntgenstraal of NMR spectroscopie wordt bepaald, slaagden wij er niet in om band van deze drugs te voorspellen die wij weten het TEER kunnen binden.“