Білки часто називають «робочими конячками» нашого організму, оскільки вони контролюють майже всі біологічні процеси. Їхня здатність взаємодіяти з іншими молекулами, які називаються лігандами, має вирішальне значення для цих функцій. Розуміння цих взаємодій є ключовим для розробки нових ліків і розгадки таємниць життя.
Довгий час вчені шукали способи ефективного картографування цих білково-лігандних зв’язків. Минулого року з’явилася революційна методика під назвою PELSA, яка дозволяє проаналізувати, як зв’язування ліганду впливає на стабільність білка в усьому протеомі організму (всіх його білках). Це дозволило дослідникам побачити, які частини білків стають більш стабільними, коли зв’язується ліганд, що є чіткою ознакою взаємодії.
Однак оригінальний метод PELSA був виснажливо повільним і трудомістким, покладаючись на ручні дії, які обмежували кількість зразків, які вчені могли аналізувати. Тепер дослідники EMBL представили HT-PELSA, високопродуктивну адаптацію цього потужного інструменту. Цей прорив значно прискорює аналіз, роблячи його в 100 разів швидшим і дозволяючи вченим обробляти сотні зразків одночасно.
Як працює HT-PELSA: спрощення процесу для великих результатів
Подумайте про традиційну PELSA як про ретельне сортування окремих зерен рису з жмені. HT-PELSA більше нагадує використання сита — він використовує фізичні властивості для ефективного розділення білків та їх менших фрагментів, зв’язаних з лігандом.
Замість того, щоб покладатися на мас-спектрометрію для розрізнення цілих білків і пептидів трипсину (фрагментів, створених ферментами), HT-PELSA використовує природну водовідштовхувальну природу білків. У цій техніці використовуються спеціальні поверхні, які притягують білки сильніше, ніж фрагменти пептидів, що забезпечує швидкий і автоматизований процес розділення.
Цей спрощений робочий процес не тільки підвищує ефективність, але й відкриває двері для вивчення раніше невловимих цілей: мембранних білків. Ці важливі білки, які складають приблизно 60% відомих мішеней для ліків, як відомо, важко виділити, не порушивши їх структуру. HT-PELSA, працюючи безпосередньо зі складними зразками, дозволяє дослідникам спостерігати, як мембранні білки взаємодіють з потенційними ліками в їх природному середовищі.
Відкриття нових можливостей: від відкриття ліків до біології
Цей швидший і ширший підхід до аналізу білка має глибокі наслідки для різноманітних галузей.
- Відкриття ліків: Визначаючи, як ліганди зв’язуються зі специфічними білками, HT-PELSA може прискорити розробку цільової терапії. Це призводить до більш ефективних і безпечних ліків з меншою кількістю побічних ефектів.
- Основи біології: Розуміння взаємодії білок-ліганд дає фундаментальне розуміння клітинних процесів, сигнальних шляхів і механізмів захворювання.
«HT-PELSA дійсно відкриває двері для високопродуктивного розуміння функції білка, а також прискорює розробку ліків», — каже Михайло Савицький, керівник групи в EMBL Heidelberg і старший автор дослідження. «Це має вирішальне значення для розуміння базової біології, визначення механізмів захворювання та розробки безпечніших і ефективніших ліків».
Розробка HT-PELSA є значним прогресом у нашій здатності досліджувати складний світ всередині клітин. Його швидкість, ефективність і розширені можливості обіцяють змінити наше розуміння основних процесів життя та прокласти шлях до прориву в медичних розробках.
