Komputerowe białko przeciw grypie.07.06.2011

autor: Marcin Sajek
słowa kluczowe: grypa, wirus, leki, białko, bioinformatyka

Interakcje białko-białko pełnią kluczową rolę w wielu procesach biologicznych. Białka o wysokim powinowactwie do innych białek takie jak np. przeciwciała są bezcennymi narzędziami w biologii molekularnej i medycynie. Fizyczne i chemiczne podstawy interakcji między białkami są przedmiotem badań od bardzo wielu lat. W jakim stopniu zostały poznane i zrozumiane? Żeby spróbować odpowiedzieć na wyżej postawione pytanie musimy zadać sobie następne. Brzmi ono: czy jesteśmy w stanie zaprojektować białko, które wiązałoby się do swojego interaktora z wysokim powinowactwem? Grupa Davida Bakera, twórcy m.in. algorytmu Rosetta do modelowania białek de novo, udowodniła, że w pewnym stopniu jest to możliwe. Jako cel wybrano fragment rdzenia hemaglutyniny (HA) wirusa grypy H1N1 z 1918 r. Hemaglutynina jest niezbędna w procesie infekcji wirusowej. Wybrany region jest zakonserwowany ewolucyjnie, co umożliwia wykorzystanie go jako celu terapeutycznego w przeciwieństwie do innych, zmiennych regionów. Spośród zaprojektowanych 73 białek, 2 wykazywały pewne, jednak słabe powinowactwo (rzędu kilku tysięcy nM). Mutageneza w/w dwóch białek doprowadziła do powstania cząstek o znacznie niższej stałej powinowactwa. Dodatkowo, rozwiązując strukturę krystaliczną białka oznaczonego jako HB36 wykazano, że oddziaływania są niemal takie same jak przewidziane przy użyciu metod komputerowych [1].

Trzeba uczciwie stwierdzić, że cały czas jest bardzo dużo do zrobienia. Nie wiadomo np. jak stosowane przez autorów metody sprawdziłyby się dla celu o zupełnie innej strukturze. Jest to jednak ważny krok na przód zarówno dla bioinformatyki jak i medycyny.

Literatura

  1. Fleishman SJ, Whitehead TA, Ekiert DC, Dreyfus C, Corn JE, Strauch EM, Wilson IA, Baker  D; Computational Design of Proteins Targeting the Conserved Stem Region of Influenza Hemagglutinin; Science; 2011; 332: 816-821

ISSN 1689-7730