Muchos medicamentos funcionan al inhibir las enzimas proteicas asociadas con una enfermedad en particular. Desafortunadamente, los mismos medicamentos pueden inhibir las enzimas proteicas no relacionadas con la enfermedad, dando como resultado efectos secundarios dañinos. Una posible solución es identificar mejor las características estructurales que determinan la función de una enzima proteica.
Ahora, un equipo encabezado por un biólogo computacional en la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland UMSOM ha desarrollado un conjunto de programas informáticos que analizan datos sobre estructura y secuenciación genómica para identificar las características que distinguen una enzima de enzimas similares.Esta investigación tiene el potencial de acelerar significativamente el descubrimiento de drogas, permitiendo a los científicos desarrollar drogas más efectivas, más rápidamente.
"Este nuevo enfoque permite analizar las proteínas a un nivel mucho más profundo y específico", dice Andrew F. Neuwald, PhD, Profesor de Bioquímica y Biología Molecular, científico principal del Instituto de Ciencias del Genoma IGS de la UMSOMy el autor principal del artículo que describe el nuevo método: "Este método proporciona pistas sobre la secuencia y las características estructurales responsables de la función biológica específica de una proteína".
El artículo fue publicado esta semana en la revista eLife . El Dr. Neuwald colaboró en el trabajo con L. Aravind, PhD, y Stephen F. Altschul, PhD, dos investigadores senior en el Centro Nacional de Información Biotecnológica en los Institutos Nacionales de Salud.
En el documento, los investigadores utilizaron este enfoque para identificar las características clave de varias enzimas: N-acetiltransferasas, GTPasas de asa P, helicasas de ARN, fosfatasas y nucleasas de sinaptojanina-superfamilia, y glicosilasas de ADN de timina / uracilo. Los resultados revelaron resultados sorprendentes.y características estructurales previamente pasadas por alto probablemente asociadas con la función de cada proteína. Esto tiene el potencial de llevar a los investigadores a nuevas formas de diseñar medicamentos que tengan menos efectos secundarios no deseados y dañinos.
Los dos programas principales son BPPS Partición bayesiana con selección de patrones y SIPRIS Significancia inferida de residuos de patrones que interactúan estructuralmente. Los programas y el código fuente están disponibles gratuitamente y requieren un conocimiento mínimo de Linux, lo que hace que este enfoque sea ampliamenteaccesible para otros investigadores. Este enfoque también será útil para la ingeniería de proteínas y para comprender la base molecular de muchas enfermedades humanas.
Los tres investigadores aportaron algo diferente al trabajo. El Dr. Neuwald, que ha trabajado en el análisis de proteínas durante años, tiene una experiencia variada, con experiencia en biología molecular, ciencias de la computación y estadísticas bayesianas. El Dr. Aravind es un buen-biólogo computacional conocido con un amplio conocimiento de la estructura y la función de las proteínas. El Dr. Altschul, cuya capacitación formal es en matemáticas, fue el primer autor en dos publicaciones históricas que describen los populares programas de búsqueda de bases de datos de secuencias BLAST y PSI-BLAST.
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Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Maryland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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