Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

La nuova tecnologia predice i siti allosteric in proteine

Una nuova tecnologia che usa la struttura di una proteina per predire i collegamenti interni che gestiscono la funzione e la dinamica della proteina ora è a disposizione affinchè gli scienziati utilizzi. Lo strumento, sviluppato dai ricercatori a Penn State, può essere utile per assistenza tecnica della proteina e progettazione della droga.

Nikolay Dokholyan, professore di farmacologia all'istituto universitario di Penn State di medicina e dello studioso postdottorale Jian Wang ha creato un algoritmo chiamato Ohm che può predire i siti allosteric in una proteina.

Queste sono posizioni dove le proteine sono particolarmente sensibili trasmettere determinati cambiamenti nella loro struttura e funzione come conseguenza degli stimoli esterni compreso altri proteine, piccole molecole, acqua o ioni. Segnalando a e fra i siti allosteric in proteine regolamenta molti trattamenti biologici.

Secondo Dokholyan, la capacità dell'ohm di predire i siti allosteric in proteine può essere utile per sviluppare la terapeutica mirata a per determinati stati di malattia.

Ha detto che molte droghe sul servizio, quale il ricevitore Proteina-Accoppiato G (GPCR) droga, può causare gli effetti secondari non intenzionali perché essi proteine bersaglio che sono simili in struttura al loro obiettivo progettato.

Le droghe destinate per mirare ai siti allosteric specifici su una proteina di interesse possono eventualmente evitare gli effetti secondari causati dalle droghe che mirano alle simili proteine. L'ohm può essere utile per i ricercatori biomedici che cercano di identificare i siti allosteric in proteine che svolgono i ruoli chiave nei trattamenti biologici di determinate malattie.„

Nikolay Dokholyan, il professor di farmacologia, istituto universitario di Penn State di medicina

Le proteine espletano le funzioni essenziali nell'organismo e sono costruite facendo uso del codice genetico iscritto in DNA di una persona. Ogni proteina è costruita facendo uso delle sequenze di 20 amminoacidi differenti.

Wang e Dokholyan hanno supposto che le forze fisiche dalle interazioni fra gli atomi che compongono gli amminoacidi li permettessero di predire le vie allosteric ed i siti in proteine.

L'ohm è stato destinato per rappresentare le interazioni fra gli atomi ed identifica le aree di densità in proteine per predire le vie allosteric ed i siti in proteine.

“In una struttura cristallina, atomi sono spaziati uniformemente a parte e l'energia la attraversa anche ad un modo,„ Dokholyan ha detto. “Le strutture delle proteine sono eterogenee, in modo dall'energia le attraverserà nelle regioni dove gli atomi sono imballati più densamente insieme. L'ohm identifica le regioni e le vie di densità atomica che permettono che predica i siti allosteric in proteine.„

Hanno verificato la funzionalità del programma introducendo i dati genetici da 20 proteine con i siti allosteric conosciuti per vedere se il programma predicesse esattamente gli stessi punti. I risultati dall'analisi, pubblicata nelle comunicazioni della natura, hanno indicato che l'ohm ha identificato molti degli stessi siti allosteric di quelli preveduto dai metodi e dagli esperimenti precedenti.

Dokholyan, un membro dell'istituto del Cancro di Penn State, ha detto che l'ohm può analizzare i percorsi allosteric in tutta la proteina e che i ricercatori possono accedere allo strumento tramite un " server " sul sito Web del suo laboratorio.

“I ricercatori intorno al mondo possono usare l'ohm per predire i siti allosteric e vie in loro proteina di interesse,„ Wang ha detto. “Questo strumento sarà essenziale per il futuro dello sviluppo allosteric della droga che cerca di diminuire gli effetti secondari indesiderati con l'ottimizzazione specifica.„

Source:
Journal reference:

Wang, J., et al. (2020) Mapping allosteric communications within individual proteins. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-17618-2.