Белки часто называют «рабочими лошадками» нашего организма, потому что они управляют практически каждым биологическим процессом. Их способность взаимодействовать с другими молекулами, называемыми лигандами, крайне важна для этих функций. Понимание этих взаимодействий является ключом к разработке новых лекарств и разгадыванию тайн жизни.
В течение долгого времени ученые искали способы эффективно отображать эти связи белок-лиганды. В прошлом году появилась революционная техника под названием PELSA, которая позволяет анализировать, как связывание лиганда влияет на стабильность белков во всем протеоме организма (всех его белках). Это позволило исследователям увидеть, какие части белков становятся более устойчивыми при связывании лиганда – это явное признак взаимодействия.
Однако первоначальный метод PELSA был изнурительно медленным и трудоемким, полагался на ручные шаги, которые ограничивали количество анализируемых образцов учеными. Теперь исследователи EMBL представили HT-PELSA – высокопроизводительную адаптацию этого мощного инструмента. Это прорыв значительно ускоряет анализ, делая его в 100 раз быстрее и позволяя ученым обрабатывать сотни образцов одновременно.
Как работает HT-PELSA: упрощение процесса для получения значительных результатов
Представьте традиционный PELSA как тщательную сортировку отдельных зерен риса из горсти. HT-PELSA больше похожа на использование сита – она использует физические свойства для эффективного разделения белков и их более мелких фрагментов, связанных с лигандом.
Вместо того чтобы полагаться на масс-спектрометрию для различения целых белков и трипсиновых пептидов (фрагменты, созданные ферментами), HT-PELSA использует естественную водоотталкивающую природу белков. Техника использует специализированные поверхности, которые притягивают белки сильнее, чем фрагменты пептидов, что позволяет проводить быстрый и автоматизированный процесс разделения.
Этот оптимизированный рабочий процесс не только увеличивает эффективность, но и открывает двери для изучения ранее труднодоступных целей: мембранных белков. Эти важные белки, которые составляют примерно 60% известных лекарственных мишеней, notoriously difficult to isolate without disrupting their structure. HT-PELSA, работая непосредственно с комплексными образцами, позволяет исследователям наблюдать, как мембранные белки взаимодействуют с потенциальными лекарствами в их естественной среде.
Открытие новых возможностей: от поиска лекарств до биологии
Этот более быстрый и широкий подход к анализу белков имеет глубокие последствия для множества областей.
- Поиск лекарств: Выявляя, как лиганды связываются с определенными белками, HT-PELSA может ускорить разработку целевых терапий. Это приводит к более эффективным и безопасным лекарствам с меньшим количеством побочных эффектов.
- Базовая биология: Понимание взаимодействий белок-лиганд дает фундаментальные представления о клеточных процессах, сигнальных путях и механизмах развития заболеваний.
«HT-PELSA действительно открывает дверь для высокопроизводительного понимания функции белков, а также ускоряет разработку лекарств, – говорит Михаил Савитски, руководитель группы в EMBL г. Гейдельберг и старший автор исследования. – Это критически важно для понимания базовой биологии, выявления механизмов заболеваний и разработки более безопасных и эффективных лекарств».
Разработка HT-PELSA представляет собой значительный шаг вперед в нашей способности исследовать сложный мир внутри клеток. Его скорость, эффективность и расширенные возможности обещают переосмыслить наше понимание основных процессов жизни и открыть дорогу к прорывам в медицинских разработках.
