Ένα μαθηματικό μοντέλο εντοπίζει τη λανθασμένη αναδίπλωση πρωτεϊνών


Της Ανθής Αγγελοπούλου

Μία πρωτοποριακή μέθοδος η οποία αφορά στον πολύπλοκο συνδυασμό της μαθηματικής μοντελοποίησης, της ανάπτυξης υπολογιστικών εργαλείων Βιοπληροφορικής και της χρήσης state of the art (τεχνολογίας αιχμής) μηχανημάτων Βιοτεχνολογίας χρησιμοποιείται πλέον και για τον εντοπισμό των ακριβών μερών λανθασμένης πρωτεϊνικής αναδίπλωσης και του άμεσου συσχετισμού τους με την εμφάνιση συγκεκριμένων νόσων.

Απαραίτητη η αναδίπλωση των πρωτεϊνών

Οι πρωτεΐνες είναι βασικά δομικά σύνθετα βιομόρια, που αποτελούνται από αμινοξέα και διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο σε όλες σχεδόν τις βιολογικές διεργασίες. Παρότι συντίθενται στο ριβόσωμα ως γραμμικές αλυσίδες αμινοξέων, η πλειονότητά αυτών διπλώνει σε μια μοναδική τρισδιάστατη δομή που είναι βιολογικά ενεργή. Κάθε πρωτεϊνική αλυσίδα που συντίθεται, πρέπει να ακολουθήσει ένα μονοπάτι αναδίπλωσης που θα την οδηγήσει στην μοναδική ενεργή στερεοδομή. Αν οι πρωτεΐνες δεν αναδιπλωθούν σωστά μπορεί να σχηματίσουν αφενός επιφάνειες που προσφέρονται για μια μη φυσιολογική σύνδεση με άλλα βιομόρια, αφετέρου συσσωματώματα τα οποία είναι ιδιαίτερα τοξικά για τον οργανισμό και  αποτελούν ένα κοινό χαρακτηριστικό γνώρισμα πολλών νευροεκφυλιστικών ασθενειών.

Η νέα μέθοδος, «υβριδικού χαρακτήρα», η οποία εντοπίζει τη λανθασμένη αναδίπλωση πρωτεϊνών παρουσιάστηκε κατά τη διάρκεια του 3ου διεθνούς  συνεδρίου για τη Γενετική, Γηριατρική και την Έρευνα νευροεκφυλιστικών νόσων, «από τον καθηγητή Παναγιώτη Βλάμο, του Εργαστηρίου Βιοπληροφορικής και Ανθρώπινης Φυσιολογίας (BiHELab) του Ιονίου Πανεπιστημίου. Συγκεκριμένα, η μέθοδος εντοπίζει τοπολογικά και ενεργειακά το ή τα συγκεκριμένα τμήματα της πρωτεΐνης στα οποίο πιθανά εμφανίζεται η λανθασμένη αναδίπλωση, τα αποκόπτει και με την βοήθεια ενός εξειδικευμένου μηχανήματος βιοτεχνολογίας (JPK ForceRobot) καταφέρνει να τα «ξεδιπλώσει». Κατά τη διάρκεια αυτού του «ξεδιπλώματος» πραγματοποιούνται 80000 ενεργειακές μετρήσεις  προκειμένου να επιβεβαιωθεί η συσχέτισή της αναδίπλωσης με συγκεκριμένη νόσο, ενώ για πρώτη φορά εκτιμάται ενεργειακά και η «πρωτεϊνική βλάβη».

Όπως ανέφερε ο καθηγητής στην ομιλία του στο συνέδριο, μια τέτοια ανακάλυψη σημαίνει πολλά καθώς θα βοηθήσει στο μέλλον στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων για νευροεκφυλιστικές ασθένειες.





Πηγή

Απάντηση