Лекарства будущего. Как ученые научились блокировать сложные белки

Ученые из Scripps Research разработали новый метод создания лекарств, направленных на белки, связанные с развитием рака. Их инновационный подход, названный «paralog hopping», использует аналогичные белки — паралоги — для нахождения мест связывания лекарств, что открывает новые перспективы в разработке препаратов для борьбы с заболеваниями.

Многие белки в организме имеют паралоги — белки с аналогичной структурой и функцией. В ходе эволюции дублирование генов привело к появлению таких белков, которые могут выполнять дублирующие функции в клетках. Однако найти способ связывания лекарств с такими белками часто бывает сложно, особенно если у них нет очевидных участков для взаимодействия с молекулой препарата.

Исследовательская группа под руководством Бенджамина Краватта использовала паралоги, чтобы обнаружить криптические карманы, которые можно использовать для связывания лекарств. В качестве примера они изучили белки CCNE1 и CCNE2, связанные с раком груди, яичников и легких. Оказалось, что один из этих белков имел цистеин, на который могли воздействовать лекарства, а другой — нет.

«Мы начали с идеи, что если вы знаете, как лечить один белок, то сможете понять, как лечить его паралог аналогичным образом».

— Юаньцзинь Чжан, автор работы

Чтобы проверить гипотезу, ученые изменили структуру CCNE1, встроив в него цистеин. Это позволило найти лекарства, которые могли связываться с белком. Далее они исследовали библиотеку химических соединений, чтобы найти те, которые могли бы работать без наличия цистеина. В результате были выявлены несколько соединений, которые могли связываться с CCNE1, но не с его паралогом CCNE2.

«Если бы мы просто искали соединения с определенной функцией, мы бы не выявили все эти разнообразные функциональные молекулы».

— Юаньцзинь Чжан, автор работы

Этот подход открыл новый способ поиска лекарств для белков, которые ранее считались трудными для воздействия. Исследователи планируют продолжить изучение этой методики для создания новых препаратов, которые могут быть использованы для лечения различных видов рака и других заболеваний, связанных с работой сложных белков.

Изображение: freepik