新しい方法は必要な膜蛋白質の 3D 構造を解決できます

急速に必要な膜蛋白質として知られている蛋白質の特別なグループの三次元構造を解決するための新しい方法は性質方法の 5 月 20 日出版されるペーパーに従って新しい療法に精密なターゲットを科学者に与えることによって薬剤の発見を、促進することができます。

Salk の協会で科学者が開発する生物的調査のための技術は人間の必要な膜蛋白質、すべての現在の薬剤の約半分のための (hIMPs)ターゲットとして役立つセルの表面で見つけられる分子の構造を定めるために、ショートカットを提供します。

hIMPs の厳密な三次元形を知っていることは薬剤の開発者が現在の薬剤が理解し働く、蛋白質を目標とする新しい薬剤を可能にします精密で生化学的なメカニズムを開発することを。

「私達のセルこれらの蛋白質のおよそ 8,000 を含んでいますが、構造生物学者は多くの年にわたる全体のフィールドによって報告される 30 の hIMPs だけの三次元構造を知っていました」は Salk の構造生物学実験室の Senyon Choe、教授およびペーパーの主執筆者を言います。 「私達はこの新しい技術を使用して 6 つをより数ヶ月の内に解決しました。 人間の膜蛋白質の形の非常に限られた情報は構造主導の薬剤デザインを妨げます、私達の方法は劇的に知られていた hIMP の構造のライブラリを増加することによってこれのアドレス指定を助けるべきです」。

必要な膜蛋白質は引きつけられる栄養素囲む、膜廃棄物を除去し、環境と通信するようにセルがするホルモンおよび薬剤のためにに各セルを接続しま、ゲートウェイとして役立ちます。 多くの病気は、 Alzheimer を含んで故障の hIMPs に、心臓病および癌リンクされ、アスピリンから精神分裂症の薬物まで及ぶ多くの薬剤はこれらの蛋白質を目標とします。

既存の薬剤のほとんどは必須の選別のたくさんの治療上の効果をもたらしたかどうか定める実験室調査の潜在的な分子 Brute Force 方法によって検出されました。 しかし特定の病気にかかわった与えられて hIMP の 3D 構造の青写真を薬剤の開発者はターゲット hIMP、保存する時間および費用と相互に作用してが可能性が高い分子にだけ焦点を合わせることができます。

以前、セルからのそれらを収穫する難しさおよび蛋白質を構成するアミノ酸、三次元構成の決定の主ステップを分類する難しさによる hIMPs の構造を解決することは非常に困難でした。

「hIMPs を収穫できる前に膜の蛋白質の多くのコピーが付いているセルを設計することを試みたら 1 つの問題 hIMPs がセルの多くの機能を果たす、従って」は言いますクリスチャン Klammt、 Choe の実験室のポストドクターおよびペーパーの最初の著者を停止しますことでした。

これを回避するためには、科学者はセルなしの表現システムと呼出された蛋白質を総合するように外側セル環境を作成しました。 彼らはセルの中にあったように hIMPs を製造するのに必要なすべての生化学的な要素を含んでいたプレキシガラス区域を使用しました。 このシステムは行ないの構造解析に蛋白質の十分を研究者に与えました。

セルなしの方法はまたそれらが容易に蛋白質に組み込まれた生化学的なシチューに分類されたアミノ酸を追加するようにしました。 これらのアミノ酸は核磁気共鳴の分光学、分子の物理的な、化学特性を定めるのに原子の磁気特性を使用するための方法と分析されたとき指数器の構造糸口を放ちました。

「それは非常に困難であり、導入すること生きているセルで作り出された蛋白質に非能率的アミノ酸を選択式に分類しました」ペーパーの Innokentiy Maslennikov、 Salk のスタッフの科学者および共同最初著者を言います。 「セルなしのシステムと、私達は正確にどんなアミノ酸が蛋白質の生産のために使用できるか制御してもいく、私達をたくさん同位体分類しました hIMPs を与えます。 専有分類の作戦を使用して私達は準備するために案出しましたサンプルの番号を最小化する方法を」。

前方法は年に単一蛋白質の構造を定めるためにとるかもしれませんが彼らの新しい方法を使用して、 Salk の科学者はちょうど 18 か月以内の 6 つの hIMPs の構造を定めました。 彼らは既に技術の分析のために適している識別し、期待します 38 のより多くの hIMPs を多くのための構造を解決することを使用することを。

ソース: Salk の協会