Медицина

Ученые придумали упрощающий создание лекарств метод

Yasmin Momen/Flickr

Исследователи из департамента компьютерных наук Дартмутского колледжа создали программу, которая может существенно упростить процессы драг-дизайна. Об открытии авторы сообщили в Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Когда вы проектируете здание, вам не обязательно нужно понимать, как в одном кирпиче между собой взаимодействуют песчинки, — поясняет один из исследователей, адъюнкт-профессор Дартмутского колледжа Геворг Григорян. — Поскольку вы знаете, что такое кирпич и каковы его свойства, вы можете вместо этого сосредоточиться на том, как складывать их вместе, чтобы создать желаемую форму. Тот же самый подход используем и мы в своей работе. Мы сделали упор только на те белковые субструктуры, которые, как известно, работают».

В течение многих лет исследователи создавали новые белки, которые могут быть полезны в организме человека. Например, изготовленные «на заказ» белки можно использовать для разработки терапевтических препаратов для борьбы с разными заболеваниями. И хотя многие лекарственные препараты, такие как инсулин, можно создать из природных белков, эта область не оказалась настолько востребованной для дальнейшего развития. Один из барьеров для синтеза новых белков — это сложность их сборки и подбора аминокислотной последовательности для придания нужных функций.

Теперь исследователи из США смогли оптимизировать подход к проектированию белков. Для этого они проанализировали базу данных трехмерных моделей 150 тысяч известных белков с помощью созданного ими алгоритма. Обнаружилось, что в белках часто повторяется небольшое количество структурных паттернов — третичных мотивов — и что большая часть разнообразия в структуре белка происходит благодаря последовательности их соединения внутри молекулы.

Это фундаментальное открытие привело команду к гипотезе, что вместо моделирования белков как сложных сетей взаимодействующих атомов можно представлять их как группы, состоящие из ограниченного набора структурных строительных блоков. Этот новый подход позволяет исследователям легко экспериментировать с большим количеством различных структур. С помощью него ученые могут сравнить придуманный белок с имеющимися в базе последовательностями и предсказать его функцию, конфигурацию в пространстве и способ синтеза.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.