Биологически активные молекулы
Биологически активные молекулы называются так потому, что они участвуют в биологических системах, и многие из них перспективны для разработки новых фармацевтических препаратов.
«Биоактивные малые молекулы — как [натуральные продукты](https://phys.org/tags/natural+products/), так и [синтетические соединения](https://phys.org/tags/synthetic+compounds/) — имеют большой потенциал для разработки в качестве лекарств от различных заболеваний», — говорит Акира Вада из Центра интегративных медицинских наук RIKEN. «С другой стороны, такие биоактивные большие молекулы, как антитела, привлекательны в качестве биофармацевтических препаратов для разработки методов лечения следующего поколения с меньшим количеством побочных эффектов».
Разработка новых лекарств
Для разработки новых лекарств на основе биологически активных молекул важно точно понимать, как они работают. Выявление белков-мишеней, взаимодействующих с биологически активными молекулами, может дать новое понимание.
«При разработке биологически активных молекул в качестве новых лекарств крайне важно идентифицировать белки-мишени, которые взаимодействуют или реагируют с ними, чтобы выяснить их участие в клеточной активности и понять механизмы их действия», — говорит Вада.
Вада ранее разработал метод идентификации белков-мишеней, взаимодействующих с биологически активными молекулами из пула различных белков. Белки синтезируются с помощью рибосомного механизма, который переводит матричные РНК (мРНК) в белки.
Процесс трансляции останавливается непосредственно перед завершением, в результате чего образуется комплекс, состоящий из белка и мРНК, соединённых рибосомой. Эти комплексы подвергаются воздействию биологически активной молекулы. Если какой-либо из них связывается с биологически активной молекулой, их мРНК извлекаются, амплифицируются и затем используются для идентификации белков-мишеней.
Однако у этого метода есть несколько проблем, включая низкое разнообразие пулов белков и извлечение мРНК комплексов, которые неспецифически связываются с биологически активной молекулой.
Теперь Вада и его коллеги преодолели эти проблемы, изменив принцип метода. В улучшенном методе они использовали ДНК и мРНК одинаковой длины.
«Использование ДНК и мРНК одинаковой длины позволило нам создать пулы, содержащие разнообразные белки с широким диапазоном размеров», — говорит Вада. «Это также повысило работоспособность и точность метода, так что он просто выбирал комплексы, которые специфически связывались с биологически активной молекулой».
Команда продемонстрировала превосходство своего улучшенного метода над предыдущим, используя его для идентификации различных белков-мишеней, которые не могли быть идентифицированы с помощью предыдущего метода.
Помимо идентификации [белков-мишеней](https://phys.org/tags/target+proteins/) биологически активных молекул без дорогостоящего оборудования, метод также может быть использован для изучения новых взаимодействий между белками, представляющими интерес, и неизвестными партнёрскими белками. «Это может способствовать нашему пониманию рака, иммунодефицитных расстройств и [неврологических заболеваний](https://phys.org/tags/neurological+diseases/)», — говорит Вада.
Предоставлено [RIKEN](https://phys.org/partners/riken/)