Οι ερευνητές δείχνουν τι οδηγεί ένα μυθιστόρημα, διέταξε τη συναρμολόγηση εναλλασσόμενων πεπτιδίων

Τα πεπτίδια είναι αλυσίδες αμινοξέων, τα δομικά στοιχεία πρωτεϊνών. Συμμετέχουν σε μια ποικιλία βιολογικών διεργασιών, συμπεριλαμβανομένης της κυτταρικής σηματοδότησης, της ορμονικής ρύθμισης και της ανοσοαπόκρισης. Τα τελευταία χρόνια, υπήρξε αυξανόμενο ενδιαφέρον για τη χρήση πεπτιδίων για θεραπευτικούς σκοπούς. Ωστόσο, η ικανότητα σχεδιασμού πεπτιδίων με συγκεκριμένες ιδιότητες περιοριζόταν από την κατανόησή μας για το πώς τα πεπτίδια αυτοσυναρμολογούνται.

Μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Σαν Ντιέγκο, έχει πλέον κάνει σημαντική ανακάλυψη σε αυτόν τον τομέα. Έχουν ανακαλύψει μια μυθιστόρημα, διέταξε τη συναρμολόγηση εναλλασσόμενων πεπτιδίων και έχουν εντοπίσει τις κινητήριες δυνάμεις πίσω από αυτή τη συνέλευση.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα συνδυασμό πειραματικών και υπολογιστικών τεχνικών για να μελετήσουν την αυτοσυναρμολόγηση δύο διαφορετικών πεπτιδίων. Διαπίστωσαν ότι τα πεπτίδια σχημάτισαν εναλλασσόμενα στρώματα, με κάθε στρώμα να αποτελείται από έναν τύπο πεπτιδίου. Τα στρώματα στοιβάζονται σε ένα κανονικό, επαναλαμβανόμενο μοτίβο, δημιουργώντας μια δομή με υψηλή διαταγμένη.

Οι ερευνητές μπόρεσαν να εντοπίσουν δύο βασικούς παράγοντες που οδήγησαν στο σχηματισμό αυτής της διατεταγμένης συναρμολόγησης. Πρώτον, τα πεπτίδια είχαν αντίθετες χρεώσεις, οι οποίες τους επέτρεψαν να προσελκύσουν ηλεκτροστατικά ο ένας τον άλλον. Δεύτερον, τα πεπτίδια είχαν συμπληρωματικά σχήματα, τα οποία τους επέτρεψαν να χωρέσουν μαζί σαν κομμάτια παζλ.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις για το σχεδιασμό θεραπευτικών με βάση το πεπτίδιο. Με την κατανόηση των δυνάμεων που οδηγούν την αυτοσυναρμολόγηση του πεπτιδίου, οι επιστήμονες μπορεί να είναι σε θέση να σχεδιάσουν πεπτίδια που αυτοσυναρμολογούνται σε συγκεκριμένες δομές με επιθυμητές ιδιότητες. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων και θεραπειών για μια ποικιλία ασθενειών.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications.