Создан точный вычислительный метод для стабилизации лекарственных мишеней — Naked Science
28.03.2019
4 минуты
Сколтех
103

Создан точный вычислительный метод для стабилизации лекарственных мишеней

Ученые из Сколтеха, МФТИ и Университета Южной Калифорнии разработали новый метод для дизайна термостабильных рецепторов, связанных с G-белками. Такие рецепторы очень полезны при создании новых лекарств. С помощью метода уже удалось получить структуры нескольких важных рецепторов человека.

Обзор на новый метод опубликован в престижном научном журнале Current Opinion on Structural Biology.

Рецепторы — это молекулы, способные улавливать и передавать сигнал, ключевые игроки в регуляции работы организма. Рецепторы, сопряженные с G-белками (GPCR), — одно из самых известных белковых семейств у человека, принимающее участие в процессах зрения, обоняния, иммунного ответа и мозговой деятельности.

Поэтому GPCR — одни из основных мишеней для лекарственных препаратов. Но чтобы использовать рецептор в качестве мишени, нужно иметь очень хорошее представление о его строении. Это можно сравнить с изготовлением ключа: как не получится сделать хороший ключ, не осмотрев замочную скважину, так не получится и создать нужное лекарство, не исследовав соответствующий рецептор.

Но изучать рецепторы куда сложнее, чем ключи с замками: в искусственных условиях извлеченный из мембраны клетки рецептор обычно крайне нестабилен. На помощь приходят вычислительные методы, позволяющие точно предсказывать уязвимые участки в рецепторе и то, как их нужно изменить, чтобы повысить его стабильность.

«Структурные исследования рецепторов GPCR имеют большую научную и прикладную значимость — эти белки являются мишенью для примерно 30-40% лекарственных препаратов. В нашем методе используются несколько подходов, включая машинное обучение, молекулярное моделирование и биоинформатический анализ, разработанные с учетом особенностей рецепторов GPCR.

Комплементарность используемых подходов позволяет эффективно предсказать, какие минимальные изменения можно внести в рецептор для повышения его стабильности, тем самым способствуя получению его молекулярной структуры», — рассказывает профессор Центра Сколтеха по научным и инженерным вычислительным технологиям для задач с большими массивами данных Петр Попов.

C помощью метода, разработанного учеными из Сколтеха, МФТИ и Университета Южной Калифорнии, удалось получить структуры четырех важных рецепторов человека. Среди них — каннабиноидный рецептор, участвующий в передаче сигнала в головном мозге и восприятии боли, и простогландиновый рецептор, связанный с воспалительными процессами в организме человека.

Результаты исследований опубликованы в топовых научных журналах Cell и Nature Chemical Biology.

Сколтех
76 статей
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Вчера, 15:12
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

Позавчера, 09:37
7 минут
Сергей Васильев

Магнитосфера Земли была достаточно сильной еще до того, как у планеты появилось внутреннее ядро и заработал механизм «геомагнитного динамо»: похоже, на первых этапах ее подпитывал совершенно другой механизм.

Вчера, 14:50
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: