_ Un nou instrument de cartografiere a specificității proteazei poate deschide calea pentru tratamente îmbunătățite

Cercetătorii FMI au dezvoltat un nou instrument care cartografiază modul în care proteazele - enzimele care procesează proteinele - reduc țintele lor. Această inovație oferă o nouă perspectivă asupra naturii extrem de selective a proteazelor, care anterior erau considerate degradanți nediscriminatori. Lucrarea ar putea schimba modul în care abordăm proiectarea medicamentelor, în special pentru afecțiuni precum diabetul și obezitatea, prin crearea de tratamente mai stabile, mai bine direcționate.

Într-o schimbare de la studiile lor obișnuite privind ARN și sincronizarea dezvoltării, cercetătorii din Laboratorul Grosshans de la FMI a creat o nouă tehnică, numită qPISA — sau „Inferența cu specificitate cantitativă a proteazei din analiza substratului”, care își propune să ofere o înțelegere mai profundă a proteazele, o clasă de enzime care procesează proteinele.

Deși proteazele sunt adesea considerate degradanți nediscriminatori, multe arată un grad remarcabil de specificitate, vizând doar anumite proteine, spune autorul principal al studiului, Helge Grosshans. Cercetarea este publicată în revista Molecular Systems Biology.

Înțelegerea acestei specificități a fost de multă vreme o provocare, dar qPISA oferă o soluție. Abordarea permite cercetătorilor să identifice modele specifice, sau „motive de clivaj”, în proteinele care vizează proteazele. Înțelegerea acestor motive de clivaj ar putea ajuta la proiectarea medicamentelor care fie stimulează, fie diminuează activitatea proteazei, în funcție de nevoie.

Cercetătorii s-au concentrat pe DPP4, o protează care la oameni joacă un rol esențial în reglarea zahărului din sânge. . DPP4 realizează acest lucru prin descompunerea unui hormon peptidic numit GLP-1. Medicamentele care inhibă DPP4 sau imită GLP-1 sunt utilizate în prezent pe scară largă pentru a trata diabetul de tip 2 și obezitatea.

Folosind qPISA, echipa ar putea prezice stabilitatea – sau timpul de înjumătățire – a țintelor proteice ale DPP4. Aceste cunoștințe le-au permis să exploreze modalități de modificare a GLP-1 pentru a-și extinde activitatea fără a-și pierde eficacitatea. Acesta este un pas semnificativ înainte în potențial îmbunătățire a tratamentelor pentru diabet și obezitate, făcând GLP-1 mai stabil în organism, spune Grosshans.

Echipa a investigat, de asemenea, o enzimă asociată, cunoscută sub numele de DPF-3, din vierme Caenorhabditis elegans. Folosind microscopia crio-electronică, ei au determinat structura DPF-3 și au descoperit că are asemănări extinse cu DPP4 uman. Cu toate acestea, analiza qPISA a dezvăluit o semnătură de specificitate distinctă, rezultată din interacțiunile complexe ale proteazei cu substratul său.

Lucrarea, spune Grosshans, „avansează înțelegerea noastră despre selectivitatea proteazei și ar putea duce la o eficiență mai mare, tratamente de lungă durată pentru diabetul de tip 2 și obezitate.”

(Fluierul)