新计算工具可根据结构预测蛋白质中的关键功能位点

新计算工具可根据结构预测蛋白质中的关键功能位点

利用蛋白质结构预测控制蛋白质功能和动力学的内在联系的新技术现已可供科学家使用。该工具由宾夕法尼亚州立大学的研究人员开发,可能对蛋白质工程和药物设计有用。

宾夕法尼亚州立大学医学院药理学教授Nikolay Dokholyan和博士后学者Jian Jian创建了一种名为Ohm的算法,该算法可以预测蛋白质中的变构位点。这些位置是蛋白质特别敏感的地方,可以在外部刺激(包括其他蛋白质、小分子、水或离子)的作用下,传递其结构和功能的某些变化。蛋白质中变构位点及其之间的信号传导调节许多生物学过程。

根据Dokholyan的说法,Ohm预测蛋白质中变构位点的能力可能有助于开发针对某些疾病状态的靶向治疗剂。他说,市场上许多药物,例如G蛋白偶联受体(GPCR)药物,可能会引起意想不到的副作用,因为它们针对的是与预定目标结构相似的蛋白质。

Dokholyan说:“针对目标蛋白质特定变构位点的药物有望避免由针对相似蛋白质的药物引起的副作用。” “Ohm对于寻求鉴定蛋白质的变构位点的生物医学研究人员可能有用,这些蛋白质在某些疾病的生物过程中起关键作用。”

Ohm设计用于说明原子之间的相互作用,并确定蛋白质中的密度区域,以预测蛋白质中的变构途径和位点。

研究人员通过输入20种具有已知变构位点的蛋白质的遗传数据来测试程序的功能,以查看程序是否可以准确预测相同的位点。发表在《自然通讯》上的分析结果表明,Ohm确定了许多与以前的方法和实验相同的配位点。

宾夕法尼亚州立癌症研究所的成员Dokholyan说,Ohm可以分析任何蛋白质中的变构路径,研究人员可以通过其实验室网站上的服务器访问该工具。

全世界的研究人员可以使用Ohm预测感兴趣的蛋白质的变构位点和途径。这个工具对于未来寻求通过特定靶向减少不必要的副作用的全能型药物开发将是至关重要的。

访问工具 http://ohm.dokhlab.org

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