Oreqon Sağlamlıq və Elm Universitetində aparılan yeni bir araşdırma, bakteriyaların tərkibindəki kiçik molekulların zülallarla necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu aşkar edərək, dərman kəşfini və xərçəng araşdırmalarını yaxşılaşdıra biləcək molekulyar əlaqələr şəbəkəsini ortaya qoydu.

Əsər həmçinin bakterial model sistemlərindən öyrənilən metod və prinsiplərin insan hüceyrələrinə necə tətbiq oluna biləcəyini vurğulayır , xərçəng kimi xəstəliklərin necə ortaya çıxması və onların necə müalicə oluna biləcəyi barədə fikir verir. Nəticələr bu gün Cell jurnalında dərc olunub .

OHSU Tibb Məktəbinin və OHSU Knight Xərçəng İnstitutunun sistem biologiyası və onkologiya elmləri üzrə professoru Endryu Emilinin rəhbərlik etdiyi multidisiplinar tədqiqat qrupu, Ph.D., Stony Brook Universitetinin professoru Dima Kozakovla yanaşı. , metabolitlərin – kiçik molekulların necə vacib olduğunu xəritələşdirmək üçün sadə model orqanizm olan Escherichia coli və ya E. coli-ni tədqiq etdi. həyat üçün – fermentlər və transkripsiya faktorları kimi əsas zülallarla qarşılıqlı əlaqədə olur. Bu qarşılıqlı təsirlər hüceyrə böyüməsi, bölünmə və gen ifadəsi kimi mühüm prosesləri idarə edir , lakin onların zülal funksiyasına necə təsir etdiyini həmişə aydın bilmir.

Komanda Emili laboratoriyasında hazırlanmış kimya-proteomika və Kozakov laboratoriyası tərəfindən hazırlanmış süni intellektə əsaslanan struktur modelləşdirmə kimi qabaqcıl vasitələrdən istifadə edərək, molekullar olan 300-ə yaxın liqandları və onların bakteriya zülalları üçün kritik olan bağlanma yerlərini müəyyən edib. bakteriyaların sağ qalması.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1737965364&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-01-ai-machine-hidden-molecular-interactions.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMxLjAuNjc3OC4yNjciLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY3Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY3Il0sWyJOb3RfQSBCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1737965364788&bpp=1&bdt=122&idt=127&shv=r20250121&mjsv=m202501160401&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737965317%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737965317%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737965317%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=3359137430941&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=1668&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31089916%2C95347169%2C95347432&oid=2&pvsid=375537593064598&tmod=497179663&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=133

Bu tədqiqat E. coli üzərində dayansa da, onun təsiri mikroblardan çox uzaqlara uzanır.

“E. coli, əyilmələri aradan qaldırmaq üçün bizim üçün sadə bir model sistem idi” dedi Emili.

“Mikroblar vacibdir – onlar Yer kürəsində üstünlük təşkil edən həyat formasıdırlar – lakin öyrəndiklərimiz və qurduğumuz alətlər dəsti insanlar kimi digər sistemlər üçün ümumiləşdirilə bilər. Və bu iş xüsusilə maraqlı olur.”

Tapıntılar xüsusilə şiş hüceyrələrində maddələr mübadiləsinin normal hüceyrələrlə müqayisədə kəskin şəkildə dəyişdiyi xərçəng tədqiqatlarına aiddir.

“Xərçəng hüceyrələrində maddələr mübadiləsi nəzərəçarpacaq dərəcədə dəyişir” dedi Emili. “İnsanlar bu nizamsızlığın molekulyar nəticələri haqqında mütləq düşünmürlər. E. coli-də apardığımız iş göstərir ki, kiçik molekullar hüceyrələrin içərisindəki bir çox zülalla dinamik şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olur və onların davranışını dəyişir. Xərçəng hüceyrələrində bu qarşılıqlı təsirlər şiş böyüməsinin əsas amilləri ola bilər. , yayılma və hətta potensial olaraq immunitetdən yayınma.”

Bu reallaşma xərçəngin hədəflənməsi üçün yeni imkanlar açır. Kiçik molekullar transkripsiya faktorlarının necə aktivləşməsinə təsir göstərə bilər, potensial olaraq gen ifadə proqramlarını dəyişdirə və xərçəng hüceyrəsinin biologiyasını yenidən formalaşdıra bilər. Tədqiqatçılar bu qarşılıqlı əlaqəni başa düşərək, xərçəng hüceyrələrində müalicə üçün istifadə edilə bilən zəiflikləri müəyyən etməyə ümid edirlər.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .Abunə ol

Sistemli yanaşma

Tədqiqatın metodologiyası həmçinin zülallara təsir edən birləşmələri müəyyən etmək üçün kütləvi kimyəvi kitabxanaların yoxlanılmasını nəzərdə tutan ənənəvi dərman kəşfi proseslərinə də meydan oxuyur. Bunun əvəzinə, bu tədqiqat zülalların təbii olaraq bağlanmağa üstünlük verdiyi yerli liqandları müəyyən etməyə yönəlmişdir.

“Biz prosesi bir növ öz başına çevirmişik” dedi Emili. “Təsadüfi olaraq skrininq etmək əvəzinə, biz sistematik olaraq zülalların özlərinə bağlanmağı xoşladığı kiçik molekulları tapırıq. Bu, bizə dərmanların inkişafı üçün məntiqi başlanğıc nöqtəsi verir.”

Dünyanın ən sürətli superkompüterlərindən biri olan Enerji Departamentinin Sərhəd Departamenti tərəfindən dəstəklənən süni intellekt maşın öyrənməsindən istifadə edən komanda, kiçik molekulların xüsusi yerlərdə zülallara necə bağlandığını xəritələşdirdi. Bu atom səviyyəli struktur dəqiqliyi elm adamlarına zülalın funksiyasını gücləndirən və ya bloklayan oxşar, lakin daha sıx bağlanan sintetik birləşmələr dizayn etməyə imkan verir.

“Xərçəng üçün bu, transkripsiya faktorlarına , zülal kinazlarına və ya şiş hüceyrələrində tənzimlənməmiş digər hədəflərə bağlanan kiçik molekullar inkişaf etdirə biləcəyimiz deməkdir , lakin bu, neyrodejenerasiya, ürək-damar xəstəlikləri və diabet kimi metabolik xəstəliklər kimi digər xəstəliklərə də aiddir.” Emili dedi.

Xərçəngdən başqa, tədqiqatın antibiotiklər və insan mikrobiomunu anlamaq üçün təsiri var. Bir çox bakteriya qorunan bağlama yerlərini paylaşan oxşar zülalları ifadə edir, yəni bu tədqiqatdan əldə edilən məlumatlar faydalı mikroblara zərər vermədən zərərli patogenləri hədəf alan dərmanların hazırlanmasına kömək edə bilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=3096487112&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1737965364&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-01-ai-machine-hidden-molecular-interactions.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMxLjAuNjc3OC4yNjciLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY3Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY3Il0sWyJOb3RfQSBCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1737965364788&bpp=2&bdt=122&idt=180&shv=r20250121&mjsv=m202501160401&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737965317%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737965317%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737965317%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0%2C750x188&nras=1&correlator=3359137430941&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=3637&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31089916%2C95347169%2C95347432&oid=2&pvsid=375537593064598&tmod=497179663&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=2&fsb=1&dtd=185

“Bir sıra vacib tənzimləyici zülallara bağlanan təbii birləşmələri müəyyən etməklə, bu iş yeni antimikrobiyal dərman hədəflərinin kəşfinə və yoluxmuş hüceyrələrdə və toxumalarda zülal aktivliyini daha yaxşı modulyasiya edən terapiyaların dizaynına səbəb ola bilər” dedi Emili.

Emilinin keçmişi sistem bioloqu və funksional proteomikada – zülalların hüceyrə proseslərində oynadığı rolları araşdırır. Onun ümidi OHSU Cəngavər Xərçəng İnstitutunun tədqiqatçıları ilə əməkdaşlıq etməklə, onun təcrübəsi dərmanların kəşfinə, xüsusən də xərçəngin müalicə oluna bilməyəcək qədər inkişaf etmədən erkən aşkarlanmasına kömək etmək üçün istifadə edilə bilər.

“Bu, narkotik kəşfi ilə bağlıdır” dedi Emili.

“Biz kiçik molekulların zülallara necə bağlandığını öyrənirik və oradan terapevtik birləşmələrin rasional inkişafına rəhbərlik edə bilərik. Bu, real dünyada tətbiqlərə aparan kəşflərə əsaslanan elmdir.”

Daha çox məlumat: Hui Peng et al, E. coli-də transkripsiya faktorlarının və əsas fermentlərin liqand qarşılıqlı əlaqə mənzərəsi, Hüceyrə (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.01.003

Jurnal məlumatı: Cell 

Oreqon Sağlamlıq və Elm Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir