在細胞內(nèi)，蛋白質不斷相互作用，以執(zhí)行不同的功能。對于這些功能改變的一些疾病，阻斷兩種或多種蛋白質之間的結合成為一種可能的治療方法。

由ICREA研究人員Xavier Salvatella博士領導的科學家在期刊上發(fā)表了設計合成分子的指南，這些分子可以阻斷兩種蛋白質之間的相互作用自然通訊。簡而言之，研究人員專注于以一種蛋白質的α-螺旋結合在另一種蛋白質表面為特征的相互作用。這種相互作用機制在與疾病如前列腺癌相關的治療目的的細胞功能中非常普遍和普遍。

這項工作中提出的指導方針允許科學家以相對簡單的方式開發(fā)分子，阻止(潛在地)球狀蛋白和α-螺旋之間的任何相互作用，從而提供高度的通用性。這些合成分子還表現(xiàn)出高穩(wěn)定性，可溶于水，并能到達細胞內(nèi)部。這些特性使它們成為理想的候選藥物。

對結合位點的競爭

當兩種蛋白質在細胞中相互“識別”并相互作用時，這是因為它們表面的一個區(qū)域“匹配”，從而允許結合。這項工作中涉及的分子，像許多常用的藥物一樣，模擬參與相互作用的蛋白質之一表面的這個位點，以便它們“競爭”結合另一種蛋白質的位點，這種蛋白質也被稱為靶蛋白。因此，如果競爭分子以更高的濃度存在或對靶蛋白具有更大的親和力，它將占據(jù)所有的結合位點，并阻斷與藥物模擬的原始蛋白的任何可能的相互作用。然而，大的蛋白質相互作用界面的尺寸使得很難模擬它們之間的結合表面。

在這項工作中提出的是創(chuàng)造α螺旋形式的分子，提供可配置的表面來“適應”目標蛋白質，作者解釋了如何確保這種螺旋在細胞環(huán)境中保持穩(wěn)定的結構。

描述相互作用并尋找穩(wěn)定的結構

研究人員將他們的努力集中在詳細描述這些合成分子必須滿足的特征，以顯示穩(wěn)定性，并能夠發(fā)揮抑制兩種蛋白質之間相互作用的功能。在這項研究中，他們描述了氨基酸谷氨酰胺和另一種疏水氨基酸對的特定模式的幾次連續(xù)重復如何賦予螺旋穩(wěn)定性。與具有相同目的的其他方法相比，專門使用天然氨基酸并且不使用化學修飾來穩(wěn)定螺旋可以增強使用所述新指南設計的藥物的生物相容性和安全性。

在2007年發(fā)表的另一項研究中自然通訊2019年，研究人員已經(jīng)觀察到，對于給定的蛋白質，結構中存在的谷氨酰胺殘基數(shù)量決定了其螺旋結構的穩(wěn)定性。在這項新的研究中，他們證實了同樣的事情也發(fā)生在其他蛋白質中，他們解釋了為什么，并使用獲得的知識來增加所設計分子的多功能性。此外，他們還提出了不同蛋白質中谷氨酰胺殘基數(shù)量的變化是如何導致不同疾病的。

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