Я пытаюсь понять, что такое фолдинг белка и как он может помочь в лечении некоторых заболеваний.
Когда читаешь статьи об этом, кажется, что цель состоит в том, чтобы найти идеальные складки для белков, потому что некоторые болезни возникают из-за белков, которые не сворачиваются правильно. Я не понимаю, зачем нам вообще их искать? Разве правильно свернутые белки уже не существуют в организме людей, не страдающих этими заболеваниями? Почему нам нужно вручную находить эти структуры вместо того, чтобы просто «считывать» структуру правильно свернутых белков в организме здоровых людей? В конце концов, цель состоит в том, чтобы найти лучшую структуру или найти процесс складывания? Или оба ?
Благодарю вас!
Сворачивание белков — сложная вещь. Существуют огромные компьютерные алгоритмы и огромные мейнфреймы, которые пытаются предсказать окончательную трехмерную структуру белка.
Знание третичной и четвертичной структуры белка позволяет нам понять, почему возникают болезни. Во многих случаях мутация гена провоцирует аберрантный фолдинг белка. Когда белок неправильно свернут, он не может выполнять свою функцию. Это особое состояние называется «протеопатия».
http://link.springer.com/article/10.1385%2FMN%3A21%3A1-2%3A083
Если вы знаете структуру белка, вы можете разрабатывать или улучшать лекарства, которые могут напрямую влиять на структуру и/или функцию белка, например, терапию антителами против рака (цетуксимаб -> против EGFR, при колоректальном раке; это лекарство, которое было значительно улучшено при использовании компьютерного прогнозирования/моделирования).
https://en.wikipedia.org/wiki/Цетуксимаб
Сложно выяснить структуру белка - для некоторых белков на это могут уйти годы!
Итак, сначала вы исходите из последовательности здоровых людей, затем вы секвенируете их геномы и используете это в качестве эталона для людей с определенными заболеваниями. Со временем вы можете обнаружить, что какая-то мутация находится в определенных локусах геномов людей с определенным заболеванием. Затем вы можете изучить структуру белка, чтобы разработать новые лекарства, которые могли бы воздействовать на этот белок. Если белок неправильно свернут, как тау-белок при нейродегенеративных заболеваниях, то полезно изучить структуру этого неправильно свернутого белка, чтобы вы могли разработать лекарства и для этого белка.
Так что, в конце концов, структура чрезвычайно важна, но часто вам приходится изучать множество стадий процесса сворачивания белка, чтобы понять возможную окончательную структуру, которую может иметь один белок в организме и/или при определенном заболевании.
Я надеюсь, что это может помочь!
Статья « Неправильное свертывание белков и дегенеративные заболевания» посвящена этому вопросу, и, хотя она посвящена одному типу заболеваний, это очень важно.
To summarize, there is the potential for misfolding in proteins because of the small differences in energy between different alternative folded states, and because during synthesis some proteins expose to the solvent regions that are hidden in the folded protein and if exposed would make the protein unstable. (These latter require other proteins to help them fold.) Thus, it is not difficult to envisage circumstances in which misfolding occurs, with concommitant loss of function and harmful consequences. The particular current interest in this is because certain neurodegenerative diseases involve misfolding of proteins. Indeed, in Alzheimers and other diseases the amyloid protein folds into an alternative structure to normal.
Хотя это может быть немного продвинуто, в выпуске Nature от 10 ноября 2016 года есть серия обзоров на эту тему, которые можно просмотреть бесплатно. Один Риека и Эльсберга касается, в частности, альтернативной структуры.
Дэйвид
Поп Фламинго
Дэйвид
Поп Фламинго