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Une technique neuve pour concevoir des cristaux de protéine aide des scientifiques figurent à l'extérieur les structures en trois dimensions de quelques molécules biologiques importantes

Une technique neuve pour concevoir des cristaux de protéine aide des scientifiques figurent à l'extérieur les structures en trois dimensions de quelques molécules biologiques importantes, y compris une protéine principale de peste dont la structure a éludé des chercheurs jusqu'ici. La technique, développée avec le support de l'Institut National des Sciences Médicales Générales (NIGMS) des Instituts de la Santé Nationaux (NIH), des promesses d'aider des sociétés pharmaceutiques à développer plus de traitements efficaces pour traiter les maladies variées par les molécules tailleur-effectuantes « a ajusté » la forme d'une protéine.

Comporté dans l'article de panneau de la question d'Avril 2004 de la Structure, l'Université du chercheur Zygmunt Derewenda, Ph.D. d'École de Médecine de la Virginie, décrit comment son groupe pouvait cajoler certaines protéines pour se cristalliser en modifiant soigneusement leurs surfaces utilisant « la mutagénèse dirigée visée. » En réalité, la technique substitue un petit acide aminé à le certain grand. Ceci rétrécit effectivement les groupes encombrants d'atomes sur les surfaces de protéine qui pourraient autrement empêcher les protéines de se cristalliser.

« Afin de déterminer une structure à haute résolution d'une protéine, nous devons l'étudier sous sa forme en cristal, » Derewenda avons expliqué. « Pourtant beaucoup de protéines ne se cristallisent pas facilement, ou même du tout, avec des techniques de laboratoire actuelles. Utilisant notre élan, nous pouvons maintenant en rendre de ces protéines plus favorable à la cristallisation sans affecter sérieusement leur structure ou fonctionnement générale. »

Déjà, la technique en cristal de bureau d'études a aidé à résoudre les structures de quelques protéines particulièrement têtues, y compris le soi-disant antigène de V des pestis de Yersinia, la bactérie qui entraîne la peste. En Dépit de nombreuses tentatives, les chercheurs avaient été infructueux en déverrouillant les secrets de cette protéine, qui joue une fonction clé dans la capacité de la bactérie d'entraîner la peste. Fonctionnant avec le groupe de Derewenda, David S. Waugh, Ph.D., de l'Institut National du Cancer du NIH en Frederick, DM., pouvait cristalliser la protéine et puis déterminer sa structure par diffraction des rayons X. (Les résultats ont été publiés dans la question de Février 2004 de la Structure.)

D'Autres grandes molécules biologiques dont les structures étaient récent grâce résolue à la technique neuve comprennent une ubiquitine contenante complexe de protéine importante, qui est concernée dans un large éventail de processus cellulaires (découverts par une équipe de recherche aboutie par James H. Hurley, Ph.D., de l'Institut National du NIH du Diabète et des Maladies Rénales Digestives et). La technique a été également employée par une équipe aux Laboratoires de Recherche de Merck pour fournir une structure beaucoup plus précise d'un récepteur insulinoïde appelé de l'accroissement factor-1 d'objectif potentiel de médicament anticancéreux.

Le Développement de la technique a été rendu possible par le financement à partir de l'Initiative de la Structure des Protéines de NIGMS (PSI)--un projet de dix ans ambitieux, lancé en 2000, destiné à réduire excessivement le temps et coût de résoudre des structures des protéines. Les chercheurs de PSI autour du monde travaillent maintenant pour déterminer les structures des milliers de protéines expérimental, utilisant les systèmes hautement robotisés, et pour produire les outils automatisés pour modéliser éventuel la structure de n'importe quelle protéine à partir de son orthographe génétique, ou de séquence.

« Cette méthode de cristallisation a le potentiel de devenir un outil neuf puissant pour la biologie structurelle et est un exemple grand du genre d'innovation que l'Initiative de Structure des Protéines est destinée pour stimuler, » a dit directeur Jeremy M. Berg de NIGMS, Ph.D. « Technologies de ce type sont essentiel à réaliser la promesse de la biologie structurelle et à accélérer le développement des médicaments plus pertinents pour traiter les maladies neuves et réapparaissantes. »