חימום חלבונים לטמפרטורת הגוף חושף מטרות תרופות חדשות

פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


חלק מהחלבונים משנים את צורתם כאשר הם נחשפים לטמפרטורות שונות, וחושפים אתרי קישור לא ידועים עד כה לתרופות.

פרסומת

הממצאים, שפורסמו היום ב טֶבַע, יכול לחולל מהפכה בתחומים רחבים של ביולוגיה על ידי שינוי מהותי של האופן שבו חוקרים וממנפים את מבנה החלבון לתכנון תרופות. את המחקר הובילו חואן דו, Ph.D. של מכון ואן אנדל, ו-Wei Lü, Ph.D.

חלבונים בדרך כלל נחקרים בטמפרטורות נמוכות כדי להבטיח את יציבותם. עם זאת, המחקר החדש מדגים שחלבונים מסוימים רגישים מאוד לטמפרטורה ומשנים את צורתם כאשר הם צופים בטמפרטורת הגוף.

"במשך זמן רב, השיטות בהן השתמשנו לחקר חלבונים מחייבות אותם להיות קרים או קפואים. אבל בעולם האמיתי, חלבונים אנושיים קיימים ומתפקדים בטמפרטורת הגוף", אמר דו. "המחקר שלנו מתאר דרך חדשה לחקור חלבונים בטמפרטורת הגוף ומגלה שחלבונים מסוימים משנים באופן דרסטי את המבנים שלהם כשהם חמים, ופותחים הזדמנויות חדשות לפיתוח תרופות מונחה מבנה."

חלבונים הם סוסי העבודה המולקולריים של הגוף. צורתם קובעת כיצד הם מתקשרים עם מולקולות אחרות כדי לבצע את עבודתם. על ידי קביעת מבנה החלבון, מדענים יכולים ליצור שרטוטים המנחים פיתוח של תרופות יעילות יותר, בדומה למנעולנים שמעצבים מפתחות שיתאימו למנעולים ספציפיים.

למרות שידוע היטב שטמפרטורה משפיעה על תפקוד מולקולרי בגוף, לימוד חלבונים בטמפרטורה פיזיולוגית היה מאתגר מבחינה טכנולוגית. המחקר של היום על ידי מעבדות Du ו-Lü מפרט כיצד הם התגברו על בעיות אלה ומספק למדענים מפת דרכים לעשות זאת בניסויים שלהם.

המחקר התמקד בחלבון בשם TRPM4, התומך בתפקוד הלב ובחילוף החומרים, כולל שחרור אינסולין. ככזה, TRPM4 קשור לשבץ מוחי, מחלות לב וסוכרת, בין מצבים בריאותיים אחרים.

כדי להמחיש את TRPM4 בטמפרטורת הגוף, הצוות מינף את החבילה החזקה של VAI של מיקרוסקופים קריו-אלקטרונים (cryo-EM), המאפשרים למדענים להקפיא חלבונים ולהרכיב תמונות מפורטות של המבנים שלהם. במקום להשתמש בדגימה בטמפרטורה נמוכה, פוסט-דוקטורט Jinhong Hu, Ph.D., ועמיתיו במעבדות Du ו-Lü חיממו את הדגימה לטמפרטורת הגוף לפני הקפאת הבזק. על ידי כך, הם גילו שליגנדים – מולקולות שנקשרות לחלבונים – מתקשרות עם אתרים שונים לחלוטין ב-TRPM4 בטמפרטורת הגוף מאשר בטמפרטורות נמוכות יותר.

ההשלכות של המחקר של היום מרחיקות לכת ומחזקות את החשיבות של חקר חלבונים בטמפרטורת הגוף כדי להבטיח זיהוי של אתרי קשירה לתרופות רלוונטיות מבחינה פיזיולוגית.



קישור לכתבת המקור – 2024-05-15 23:40:11

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר