Новый точный вычислительный метод для повышения стабильности мишеней лекарств

Учёные из МФТИ, Сколтеха и Университета Южной Калифорнии разработали новый вычислительный метод для проектирования термостабильных G-белок-сопряжённых рецепторов (GPCR), что крайне важно для создания новых лекарств. Метод уже доказал свою пользу для получения структур нескольких ключевых человеческих рецепторов. Обзор метода опубликован в Current Opinion on Structural Biology.

GPCR — одни из наиболее известных семейств белков человека, участвующих в зрении, обонянии, иммунном ответе и мозговых процессах, что делает их важной мишенью для лекарств. Изучение рецептора, который становится нестабильным вне клеточной мембраны, — сложная задача, которую облегчают вычислительные методы, предсказывающие «слабые места» рецептора и изменения для повышения его стабильности.

«Структурные исследования GPCR имеют высокую научную и прикладную ценность, так как эти белки являются мишенью для 30–40% лекарств. Наш метод опирается на несколько подходов, включая машинное обучение, молекулярное моделирование и биоинформатику, специально адаптированных для GPCR. Эти подходы дополняют друг друга, что позволяет эффективно предсказывать минимальные изменения, способные повысить стабильность рецептора и облегчить получение его молекулярной структуры», — поясняет профессор Пётр Попов.

Новый метод позволил исследователям получить структуры четырёх важных человеческих рецепторов, включая каннабиноидный рецептор (участвует в передаче сигналов в мозге и восприятии боли) и рецептор простагландина (участвует в воспалительных процессах). Результаты исследования были опубликованы в ведущих международных журналах Cell и Nature Chemical Biology.