01:56 2023-01-31
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii descoperă dinamica din spatele proteinelor cruciale în cancerul de sân
_ Cercetătorii descoperă dinamica din spate proteine cruciale în cancerul de sân
Vizionarea unui spectacol de păpuși vă poate învăța ceva despre cum funcționează estrogenul în organism, potrivit oamenilor de știință de la Universitatea Rice ale căror cercetări ar putea deschide ușa către noi strategii de reglare a hormonului, care ar putea ajuta previne cancerul de sân și alte boli.
Așa cum un păpușar manipulează șiruri, un receptor de estrogen, odată ce se leagă de o moleculă de hormon, își manipulează structura pentru a accesa un anumit site ADN, unde fie va îmbunătăți, fie va inhiba expresia genelor. Receptorii de estrogen joacă un rol crucial în cancerul de sân, făcându-i ținte terapeutice pentru inhibarea creșterii tumorii.
Un studiu publicat în această săptămână în Proceedings of the National Academy of Sciences explică legătura dintre structura particulară a receptorului de estrogen. proteinele alfa și modul în care acești receptori funcționează la nivel molecular.
„Această moleculă are două regiuni sau domenii care, în mod normal, nu se ating unele de altele”, a spus fizicianul teoretician din Rice Peter Wolynes, autorul corespondent al studiului. „În schimb, sunt separate de două structuri asemănătoare unor șiruri. Puzzle-ul a fost cum comunică aceste două domenii între ele? Cum este transmisă informația că un hormon este legat de domeniul care leagă ADN-ul?”
Folosind software-ul numit AWSEM pe care grupul său de cercetare l-a dezvoltat pentru a prezice structura și dinamica proteinelor, Wolynes și echipa sa de studenți absolvenți Rice au descoperit că reglarea hormonilor receptorilor de estrogen este controlată de o strategie de comunicare moleculară necunoscută anterior.
„Pentru cea mai mare parte a carierei mele, punctul de vedere dominant despre modul în care funcționează moleculele de proteine a fost că sunt obiecte destul de rigide și că mecanica lor moleculară implica interacțiuni precum cele din mașinile simple, folosind pârghii și balamale. Deci, este foarte ciudat când ai aceste structuri strunoase pentru că par să nu funcționeze așa”, a spus Wolynes.
Cercetările anterioare ale lui Wolynes au descoperit că structurile proteice asemănătoare stringurilor pot acționa ca brațele unei caracatițe.
„Acest octombrie stringent Brațul lui opus găsește ceva, se apucă de el și apoi se organizează”, a spus el. „Acesta este un mecanism pe care l-am descoperit cu mult timp în urmă, pe care l-am numit fly-casting. A fost văzut în multe sisteme.”
În cazul proteinei receptorului de estrogen, faptul că diferitele zone ale moleculele sunt conectate prin două structuri asemănătoare șirului, ceea ce face dificil să se țină seama de modul în care regiunea moleculei care se leagă de hormon, cunoscută sub numele de domeniul de legare a ligandului, comunică cu regiunea moleculei care se atașează de ADN sau domeniul de legare a ADN-ului. .
„Făcând o simulare a dinamicii moleculei, ceea ce am descoperit a fost că atunci când domeniul de legare a ligandului și-a schimbat structura, s-a rotit și a mutat șirurile puțin mai departe unul de celălalt. Procedând astfel, a scurtat șirurile care îl leagă de celălalt domeniu, punându-l în contact mai strâns cu ADN-ul. Acesta este ca și felul în care un păpușar ar manipula o marionetă", a spus Wolynes.
"Din știrea noastră, nu cineva s-a gândit vreodată la această idee că cele două șiruri au cooperat practic cu inteligența Unii pe alții să lucreze ca o marionetă”, a adăugat el.
Mutațiile receptorilor de estrogeni sunt legate de numeroase alte boli și tipuri de cancer, în afară de cancerul de sân.
„Se pare că unele dintre mutațiile care dezactivează receptorul de estrogen în cancere apar exact în această regiune balama”, a spus el despre regiunea compusă din structurile de tip șir. „Acesta este ceva pe care acum putem începe să îl analizăm. Credem că va oferi o perspectivă oamenilor care lucrează în domeniul farmacologiei despre motivul pentru care acea regiune a receptorului de estrogen este dezactivată în unele cazuri și nu în altele.”
Wolynes a spus că descoperirea ar putea ajuta la remodelarea înțelegerii modului în care moleculele receptorilor hormonali funcționează mai larg.
„Credem că acesta poate fi un mecanism funcțional foarte comun în dinamica proteinelor”, a spus Wolynes. „Există o mulțime de alți receptori hormonali care au o organizare similară a domeniilor structurate conectate prin șiruri.”
Întrebarea predicției structurii proteinelor, numită uneori problema plierii proteinelor, a atras multă atenție în din ultimii ani, datorită dezvoltării AlphaFold, un sistem de la Google AI de la DeepMind care prezice structura 3D a proteinelor pe baza secvenței lor de aminoacizi.
Wolynes a spus că, în timp ce AlphaFold se concentrează pe prezicerea formei particulare în care o proteină se va plia, în timp ce AWSEM, dezvoltat și întreținut de grupul său de cercetare de la Rice și de laboratorul chimistului de la Universitatea din Maryland, Garegin Papoian, prezice atât forma pliată a proteinei, cât și modul în care se va comporta și interacționa în mediul său molecular.
„Ne-am descurcat destul de bine și în celebrul concurs Critical Assessment of Protein Structure Prediction, sau CASP, în care AlphaFold s-a descurcat atât de bine”, a spus Wolynes despre abilitățile AWSEM.
Comentarii:
Adauga Comentariu