प्रोटीज़ विशिष्टता को मैप करने वाला नया उपकरण बेहतर उपचार का मार्ग प्रशस्त कर सकता है
एफएमआई शोधकर्ताओं ने एक नया उपकरण विकसित किया है जो दर्शाता है कि प्रोटीज़ – एंजाइम जो प्रोटीन को संसाधित करते हैं – अपने लक्ष्य को कैसे काटते हैं। यह नवाचार प्रोटीज की अत्यधिक चयनात्मक प्रकृति में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है, जिन्हें पहले अंधाधुंध डिग्रेडर्स के रूप में देखा जाता था। यह कार्य अधिक स्थिर, लक्षित उपचार बनाकर, विशेष रूप से मधुमेह और मोटापे जैसी स्थितियों के लिए दवा डिजाइन के दृष्टिकोण को बदल सकता है।
आरएनए और विकासात्मक समय पर अपने सामान्य अध्ययन से एक बदलाव में, एफएमआई में ग्रॉसहंस लैब के शोधकर्ताओं ने एक नई तकनीक बनाई है, जिसका नाम क्यूपीआईएसए – या “सब्सट्रेट विश्लेषण से मात्रात्मक प्रोटीज विशिष्टता अनुमान” है, जिसका उद्देश्य प्रोटीज की गहरी समझ प्रदान करना है। , एंजाइमों का एक वर्ग जो प्रोटीन को संसाधित करता है। अध्ययन के प्रमुख लेखक हेल्गे ग्रोशन्स का कहना है कि जबकि प्रोटीज को अक्सर अंधाधुंध अवक्रमक के रूप में माना जाता है, कई लोग विशिष्टता की एक उल्लेखनीय डिग्री दिखाते हैं, जो केवल कुछ प्रोटीनों को लक्षित करते हैं।
इस विशिष्टता को समझना लंबे समय से एक चुनौती रही है, लेकिन qPISA एक समाधान प्रदान करता है। यह दृष्टिकोण शोधकर्ताओं को लक्ष्य को प्रोटीज करने वाले प्रोटीन में विशिष्ट पैटर्न, या “क्लीवेज मोटिफ्स” की पहचान करने की अनुमति देता है। इन दरार रूपांकनों को समझने से ऐसी दवाओं के डिजाइन में सहायता मिल सकती है जो आवश्यकता के आधार पर प्रोटीज गतिविधि को बढ़ावा देती हैं या कम करती हैं। शोधकर्ताओं ने DPP4 पर ध्यान केंद्रित किया, एक प्रोटीज़ जो लोगों में रक्त शर्करा को विनियमित करने में एक आवश्यक भूमिका निभाता है। DPP4 GLP-1 नामक पेप्टाइड हार्मोन को तोड़कर इसे प्राप्त करता है। ऐसी दवाएं जो DPP4 को रोकती हैं या GLP-1 की नकल करती हैं, वर्तमान में टाइप 2 मधुमेह और मोटापे के इलाज के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं। क्यूपीआईएसए का उपयोग करके, टीम डीपीपी4 के प्रोटीन लक्ष्यों की स्थिरता – या आधे जीवन – की भविष्यवाणी कर सकती है। इस ज्ञान ने उन्हें प्रभावशीलता खोए बिना अपनी गतिविधि को बढ़ाने के लिए जीएलपी-1 को संशोधित करने के तरीकों का पता लगाने की अनुमति दी। ग्रोशन्स का कहना है कि यह शरीर में जीएलपी-1 को अधिक स्थिर बनाकर मधुमेह और मोटापे के उपचार को संभावित रूप से बढ़ाने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है। टीम ने कैनोर्हेबडाइटिस एलिगेंस कृमि से संबंधित एंजाइम, जिसे डीपीएफ-3 के नाम से जाना जाता है, की भी जांच की। क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके, उन्होंने डीपीएफ-3 की संरचना निर्धारित की और पाया कि यह मानव डीपीपी4 के साथ व्यापक समानताएं साझा करता है। बहरहाल, क्यूपीआईएसए द्वारा विश्लेषण से एक विशिष्ट विशिष्टता हस्ताक्षर का पता चला, जो इसके सब्सट्रेट के साथ प्रोटीज की जटिल बातचीत के परिणामस्वरूप हुआ। ग्रॉशन्स का कहना है कि यह कार्य, “प्रोटीज चयनात्मकता की हमारी समझ को आगे बढ़ाता है और संभावित रूप से टाइप 2 मधुमेह और मोटापे के लिए अधिक प्रभावी, लंबे समय तक चलने वाले उपचार का कारण बन सकता है।” अध्ययन, पोलैंड में एडम मिकीविक्ज़ विश्वविद्यालय से रजनी गुडीपति के सहयोग से, एनसीसीआर आरएनए और रोग से वित्त पोषण के साथ, एफएमआई में कम्प्यूटेशनल जीव विज्ञान, प्रोटिओमिक्स और प्रोटीन संरचना विशेषज्ञों द्वारा समर्थित था।
मूल प्रकाशन:
रजनी कंठ गुडिपति, डिमोस गैडाट्ज़िस, जान सीबाचर, सैंड्रा मुएल्हेउसर, जॉर्ज केम्फ, सिमोन कैवाडिनी, डैनियल हेस, चार्लोट सोनेसन और हेल्गे ग्रॉशन्स सब्सट्रेट टर्नओवर की गहरी मात्रा का निर्धारण प्रोटीज़ सबसाइट सहकारिता को परिभाषित करता है आणविक प्रणाली जीवविज्ञान (2024) अग्रिम ऑनलाइन प्रकाशन
