Οι ερευνητές ρίχνουν φως στο πώς οι πρωτεΐνες βρίσκουν τα σχήματα τους
Οι πρωτεΐνες είναι βασικά μόρια που διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο σχεδόν σε κάθε βιολογική διαδικασία. Αποτελούνται από αμινοξέα, τα οποία συνδέονται μαζί με μια συγκεκριμένη σειρά για να σχηματίσουν μια αλυσίδα. Η αλληλουχία των αμινοξέων καθορίζει το σχήμα της πρωτεΐνης, η οποία με τη σειρά του καθορίζει τη λειτουργία της.
Η αναδίπλωση πρωτεΐνης είναι η διαδικασία με την οποία μια πρωτεϊνική αλυσίδα αναδιπλώνεται στο τελικό, λειτουργικό σχήμα της. Αυτή η διαδικασία είναι απαραίτητη για τη σωστή λειτουργία των πρωτεϊνών, αλλά είναι επίσης πολύ περίπλοκη και μπορεί να επηρεαστεί από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας, του pH και της παρουσίας άλλων μορίων.
Οι ερευνητές στο UCSF χρησιμοποίησαν μια τεχνική που ονομάζεται μεταφορά ενέργειας φθορισμού μονού μορίου (SMFRET) για να μελετήσει την αναδίπλωση πρωτεϊνών σε πραγματικό χρόνο. Αυτή η τεχνική τους επέτρεψε να παρακολουθήσουν τις κινήσεις των μεμονωμένων αμινοξέων καθώς διπλωμένα στην τελική δομή πρωτεΐνης.
Τα αποτελέσματά τους έδειξαν ότι η αναδίπλωση πρωτεϊνών είναι μια εξαιρετικά δυναμική διαδικασία που περιλαμβάνει πολλαπλά βήματα. Η αλυσίδα πρωτεΐνης σχηματίζει αρχικά ένα τυχαίο πηνίο, το οποίο στη συνέχεια καταρρέει σε μια πιο συμπαγή δομή. Αυτή η δομή υφίσταται στη συνέχεια μια σειρά αναδιατάξεων μέχρι να φτάσει στο τελικό, λειτουργικό σχήμα της.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι η αναδίπλωση των πρωτεϊνών βοηθάται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της παρουσίας πρωτεϊνών συνοδών. Οι πρωτεΐνες συνοδού είναι μόρια που βοηθούν άλλες πρωτεΐνες να διπλώνουν τα σωστά σχήματα τους.
Αυτή η μελέτη παρέχει νέες γνώσεις σχετικά με τη σύνθετη διαδικασία της αναδίπλωσης πρωτεϊνών και θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων και θεραπειών για ασθένειες όπως το Alzheimer και ο καρκίνος. Με την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι πρωτεΐνες διπλώνουν, οι επιστήμονες μπορεί να είναι σε θέση να σχεδιάσουν φάρμακα που μπορούν να εμποδίσουν τις πρωτεΐνες να λανθαστούν ή που μπορούν να βοηθήσουν τις πρωτεΐνες να διπλώνουν στα σωστά σχήματα τους.
Η μελέτη είναι επίσης ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στην κατανόηση των βασικών αρχών της αναδίπλωσης πρωτεϊνών, η οποία αποτελεί θεμελιώδη διαδικασία στη βιολογία.
