Используя искусственный интеллект, исследователи создали первую карту группы белков, известных как комплекс Commander, которые функционируют как «почтовые работники» организма. Новое понимание открывает дверь к новым лекарствам и способам борьбы со всем, от болезни Альцгеймера до инфекционных заболеваний и рака.
Найденная по всему человеческому телу группа белков из 16 сильных белков, называемая комплексом Командор, участвует в бесчисленном множестве биологических процессов. функции, включая усиление нашего иммунного ответа, поддержание гомеостаза в клетках и работу в качестве системы доставки и маршрутизации.
«Точно так же, как в почтовой системе есть процессы для транспортировки и сортировки грузов, в клетках нашего тела есть молекулярные машины, которые транспортируют и сортируют белки», — сказал профессор Бретт Коллинз из Университета Квинсленда в Австралии. «Грузовые перевозки — это доставка нужных посылок в нужное место в нужное время и в ячейках, комплекс Commander управляет этой системой, чтобы обеспечить доставку нужного количества белка в нужное место».
Комплекс также был связан с многочисленными заболеваниями, включая вирусы, некоторые виды рака, нейродегенеративные состояния, атеросклероз и болезнь Вильсона, которая препятствует способности организма избавляться от лишней меди.
«Вирусы, такие как SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19, и вирус папилломы человека (ВПЧ), который может привести к раку, нуждаются в комплексе Commander для заражения клеток, и он был связан с транспортом амилоидного белка в Болезнь Альцгеймера, — сказал Коллинз. — Мутации в комплексе Commander нарушают транспорт липидов в клетки, вызывая высокий уровень холестерина и пороки сердца у людей с редким синдромом Ричера-Шинцеля, который характеризуется умственной отсталостью и задержкой развития».
Понимая вездесущую природу комплекса, Коллинз и профессор Пит Каллен из Бристольского университета в Англии возглавили команду, которая решила нанести на карту его структуру. Используя новую электронную микроскопию и множество других методов визуализации наряду с машинным обучением, проект привел к первой полностью картированной визуализации всех 16 белков, связанных в комплексе. Вооружившись этой картой, исследователи считают, что другие ученые могут заняться изучением того, как комплекс Командира связан со многими заболеваниями и, что более важно, как бороться с его пагубными последствиями.
«Зная трехмерную форму эти белки помогают нам понять, как они функционируют, почему мутации вызывают болезни и как разрабатывать лекарства, нацеленные на них в будущем», — сказал Коллинз.
Один из результатов исследований показал, что все белки в Командирском комплексе действовать сообща для выполнения своей деятельности. Это открытие, говорят исследователи, может означать, что предыдущие исследования, посвященные действиям отдельных белков, в том числе проведенные той же командой, должны быть пересмотрены.
Исследование опубликовано в журнале. Cell.
Вы можете увидеть новый комплекс Commander в видео ниже.
Сборка 3D-модели Комплекса «Командир»
