Шотландские ученые из Университета Данди открыли новый механизм действия молекул, который может помочь в борьбе с раком и нейродегенеративными заболеваниями. Исследование, выполненное с применением криоэлектронной микроскопии и ИИ, опубликовано в Science Advances.
Научные сотрудники из Университета Данди в Шотландии сделали значительное открытие, выявив неизвестный ранее механизм действия молекул, который может быть использован для борьбы с определёнными неизлечимыми заболеваниями, включая рак и нейродегенеративные расстройства. Эти результаты были опубликованы в престижном научном издании Science Advances (SciAdv).
Исследователи обнаружили молекулы, названные деградаторами белков, которые, согласно мнению специалистов, могут стать основой для разработки новых лекарственных средств. Для изучения взаимодействий на молекулярном уровне они использовали метод криоэлектронной микроскопии, а затем разработали трёхмерные изображения деградирующих соединений при помощи моделей искусственного интеллекта.
Процесс направленной деградации белка фокусируется на перенасылке систем переработки белка в клетках для уничтожения белков, вызывающих заболевания. Деградаторы белка функционируют, захватывая патологический белок и направляя его в клеточный механизм переработки, который маркирует белок как устаревший для последующего уничтожения.
Маркером является небольшой белок, названный убиквитином, который действует на вредоносный белок словно пуля. Для эффективного действия убиквитин должен быть правильно направлен на целевые области белка.
В своей работе команда, используя молекулу-расщепитель белка MZ1, смогла определить точки нанесения меток на целевой белок. Это исследование показало, как деградирующие препараты позиционируют патологические белки, делая их доступными мишенями для получения молекул убиквитина, что ведет к их разрушению внутри клетки.
«Мы достигли такого уровня детализации, когда можем увидеть, как работают эти деградаторы белков, и можем использовать их [для привлечения белка, вызывающего заболевание] и поразить "прямо в цель" на молекулярном уровне», — отметила соавтор исследования Шарлотта Кроу.
Эти открытия также предполагают потенциальный подход к лечению таких сложных заболеваний, как боковой амиотрофический склероз, от которого страдал Стивен Хокинг.
