智能材料,制造蛋白质形成晶体,推进新药研究

科学家开发出了一种新方法制造蛋白质晶体使用“智能材料”,记得分子的形状和特征。

技术,发表在美国国家科学院院刊》上,应该协助新药研究帮助科学家解决药物靶标的结构。

开发一种新药的过程通常是通过识别参与疾病的一种蛋白质,然后设计一个分子与蛋白质的相互作用来刺激或阻碍其功能。为了做到这一点,科学家需要知道蛋白质的结构,它们的目标。

x射线晶体学技术可以用于分析蛋白质的晶体内的原子排列,但让一个蛋白质的解决方案,形成一个晶体是一个主要的障碍。

蛋白质的数量确定为潜在的药物靶点是呈几何级数增长作为科学家在基因组学和蛋白质组学领域取得进展,但与当前方法,科学家们已经成功地获得有用的晶体只有不到20%的蛋白质,已经试过了。

现在伦敦帝国理工学院和萨里大学的研究人员已经开发出一种更有效的方法来制造蛋白质结晶使用材料称为分子印迹聚合物(MIPs)。

MIPs化合物组成的小单位以外的一个分子结合在一起。分子提取时,留下一个空腔,保持它的形状和目标分子有很强的亲和力。

这个属性使MIPs理想形成核的——蛋白质分子结合的物质,使他们更容易形成晶体。许多物质被用作形成核的,但没有一个是专门设计来吸引特定的蛋白质。

“蛋白质在溶液中很舒服,”Naomi Chayen教授说,从伦敦帝国学院外科学系和癌症,他领导了这项研究。“他们需要一些令人信服的出来,形成晶体。

“MIPs帮助这个过程通过使用蛋白质作为模板形成自己的水晶。一旦第一个分子或一组分子举行到位,其他分子可以安排自己,开始建立一个水晶。”

在这项研究中,Chayen教授和她的同事发现,六种不同的MIPs诱导结晶的九个蛋白质,屈服条件,否则不给晶体的晶体。

他们还测试了MIPs是否会有效地生产晶体从一系列初步试验三目标蛋白质的科学家以前没有能够获得足够的晶体质量。

MIPs的存在导致了晶体在8 - 10%的试验中,收获宝贵的水晶,错过了使用其他已知的形成核的。

“理性药物设计取决于了解蛋白质的结构你想目标,并获得良好的晶体结构对学习至关重要,“Chayen教授说。

与MIPs Chayen教授继续说,“我们可以得到晶体比我们可以与其他方法,也提高的概率从新的蛋白质晶体。这是一个非常重要的创新可能产生重大影响的研究导致新药的发展。”