[ad_1]
Dua peneliti dari Skoltech dan McGill University telah menerbitkan a tinjauan bidang penelitian yang menjanjikan yang dikenal sebagai struktural proteomik di jurnal berpengaruh Ulasan Kimia.
Bidang ini menggabungkan kimia protein dan spektrometri massa, teknik analisis canggih untuk mengidentifikasi komposisi kimia zat berdasarkan massa yang tepat. Tujuan utamanya adalah untuk menyelesaikan struktur rinci protein dan oleh karena itu memahami proses patologis, seperti Alzheimer, pada tingkat molekuler dan memprediksi kandidat obat terhadap beragam penyakit lebih cepat dan lebih efisien.
Kredit gambar: Mohamed Hassan melalui Pixabay, lisensi gratis
Proteomik struktural berkaitan dengan mengidentifikasi struktur protein yang berinteraksi dan situs pada protein yang berinteraksi dengan protein lain, termasuk antibodi, atau dengan molekul obat. Ini dimungkinkan oleh berbagai teknik yang menyediakan data struktural pelengkap: modifikasi permukaan, proteolisis terbatas, pertukaran hidrogen-deuterium, dan ikatan silang.
“Pertimbangkan situasi dengan implikasi kesehatan yang serius, di mana dua protein menyatu bersama. Terkadang Anda perlu mencegah pelekatan ini terjadi. Misalnya, proses ini dianggap berada di balik kanker tertentu, ”komentar rekan penulis studi dan Profesor Tamu Skoltech Christoph Borchers.
Selain menentukan situs interaksi protein, aspek penting lain dari proteomik struktural adalah mengeksplorasi efek dari apa yang disebut perubahan konformasi. Ini mengacu pada protein yang mengadopsi konfigurasi spasial yang berbeda tanpa perubahan apa pun pada susunan kimianya: hanya dengan melipat menjadi bentuk. Para peneliti mempelajari perubahan konformasi karena mereka mempengaruhi situs interaksi apa pada protein yang benar-benar terpapar dan oleh karena itu tersedia untuk molekul obat atau protein lain.
“Katakanlah, Anda memiliki perubahan konformasi ‘tidak sehat’ untuk beberapa alasan,” kata Borchers. “Tiba-tiba Anda mengalami interaksi, dan hal berikutnya yang Anda tahu – protein mulai berkumpul dan ada pembentukan plak serat – inilah yang terjadi pada penyakit Alzheimer dan Parkinson. Kita perlu mengetahui apa perubahan konformasi patologis ini, bersama dengan struktur agregat yang dihasilkan.”
“Kecerdasan buatan sangat berpengaruh di sini. Meskipun tidak bisa menjelaskan semuanya, itu pasti menambahkan banyak. Kita bisa melangkah jauh dalam hal memahami perubahan konformasi dan perannya dalam penyakit neurodegeneratif, misalnya — dengan menggabungkan kimia protein, pemodelan molekul, dan AI,” rekan penulis studi Evgeniy Petrotchenko menambahkan, mengutip ini mungkin sebagai salah satu aplikasi terbesar dari proteomik struktural.
“Karena memang, orang semakin tua, tetapi mereka masih terkena kanker, atau penyakit neurodegeneratif, atau CVD [cardiovascular diseases],” Borchers melanjutkan, mencatat bahwa 90% dari semua obat kanker baru adalah antibodi — dan proteomik struktural dapat menentukan interaksi protein-antibodi juga.
“Ini adalah bidang yang sangat menarik untuk dimasuki,” kata peneliti. “Kami telah melakukan ini selama hampir 30 tahun sekarang, dan kami telah membuat kemajuan besar mengembangkan paket perangkat lunak untuk menguraikan perubahan dinamis yang menghindari alat analisis struktural konvensional, seperti kristalografi sinar-X, resonansi magnetik nuklir, atau mikroskop elektron. Dan kami telah mengembangkan berbagai pendekatan pelengkap: studi tautan silang, pertukaran hidrogen-deuterium, dll.”
Hal lain tentang proteomik struktural adalah skala operasinya. Bayangkan ada obat yang cara kerjanya perlu Anda karakterisasikan: Di mana tepatnya obat itu mengikat protein target? (Protein sebenarnya adalah molekul yang ditargetkan oleh sebagian besar obat.) Fungsi protein ditentukan oleh strukturnya, dan proteomik struktural dapat menentukan struktur tidak hanya satu protein tetapi banyak protein, yang terlibat dalam interaksi simultan . “Kami melihat ratusan interaksi protein-protein sekaligus. Kami melihat seluruh jaringan protein. Ini tidak bisa dilakukan dengan teknik lain,” jelas Borchers. “Sama seperti orkestra: Anda harus mempertimbangkan semuanya.”
Proteomik struktural adalah salah satu bidang yang penelitiannya sedang berlangsung di Skoltech. Pada bulan November, Institut mengadakan Simposium ke-10 tentang Proteomik Struktural, sebuah acara online internasional yang diselenggarakan setiap tahun oleh Borchers dan Petrotchenko, bersama dengan Evgeny Nikolaev dari Skoltech.
Sumber: Skoltech
[ad_2]
