Forscher entwickeln einen Algorithmus, um vorherzusagen, wie und wann Proteine ​​misfold

Mehrere neurodegenerativen Krankheiten - einschließlich der Alzheimer- und ALS ( Lou Gehrig-Krankheit ) - treten auf, wenn das körpereigene Proteine ​​nicht richtig falten , zu gewinnen und zu konvertieren gesunde Proteine ​​zu der fehlgefalteten Form und Zuschlagstoff in großen Klumpen , die Zahnfleisch die Werke des Nervensystems . "Für Star Trek Fans , das ist wie die Borg, [ eine fiktive Rennen der Cyborgs , die entführt und zu assimilieren Menschen und anderen Spezies ] ", sagt Steven Plotkin , Biophysiker an der Universität von British Columbia in Vancouver , die den Prozess der Proteinfehlfaltunguntersucht .

Plotkin Team hat einen Algorithmus, der voraussagen können , welche Regionen eines Proteins sind anfällig für Exposition bei Fehlfaltung entwickelt und wie Mutationen im Protein und Veränderungen in der zellulären Umgebung kann die Stabilität dieser gefährdeten Regionen auswirken. Diese Vorhersagen Wissenschaftlern helfen, ein besseres Verständnis von Proteindynamik und eines Tages Hilfe bei der Entwicklung von Behandlungen , um effektiv derzeit unheilbaren neurodegenerativen Krankheiten zu bekämpfen. Das Team wird seine Ergebnisse auf der 56. Jahrestagung der Biophysical Society (BPS) , gehalten von 25 bis 29 Februar in San Diego, Kalifornien präsentieren .

Die von Plotkin Gruppe entwickelten Algorithmus verwendet die Energiegleichungen der Thermodynamik , um die Wahrscheinlichkeit zu berechnen , dass bestimmte Abschnitte des Proteins wird angezeigt, wenn die Protein misfolds . Da die belichteten Bereiche der spezifisch auf die fehlgefaltete Variante des Proteins können Forscher diese Bereiche als Angriffspunkte für diagnostische und therapeutische Anwendungen verwendet werden. Der Algorithmus kann für verschiedene Proteine ​​geeignet , und sagt voraus, mehrere potentielle Zielbereiche für jedes Protein . Die Gruppe hat früher neurodegenerative Krankheit verursachenden Proteinen sowie fehlgefalteten Proteinen, die bei einigen Krebsarten in Verbindung gebracht worden sind, zu studieren.

In jüngerer Zeit verwendet die Arbeitsgruppe Computersimulationen von Proteinen in einer virtuellen Umgebung zu manipulieren , zu testen , wie einfach es für mutierte Proteine ​​misfold und zu verbreiten. Mit diesem Tool hat dazu beigetragen, das Team vorhersagen, das Fortschreiten der erblichen ALS Krankheit.

"Die Tatsache, dass wir die Lebenszeit einer Person mit familiärer ALS aus Simulationen von mechanischen Eigenschaften eines Proteins diagnostiziert vorauszusagen, ist etwas, das sowohl befriedigend ist , und das gibt eine Pause ", sagt Plotkin . "Wir hoffen , dass diese Informationen möglicherweise einige Hinweise darauf, wie zu wirksamen Therapien für diese Krankheit entwickeln zu geben. "