• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Lek na AIDS nieco bliżej dzięki grze internetowej

    23.09.2011. 00:25
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Dzięki internetowej grze, grupie uczonych, m.in. z Polski, udało się rozszyfrować budowę ważnego białka retrowirusa, z tej samej rodziny co HIV. Jest to krok w stronę projektowania skuteczniejszych leków dla osób z HIV/AIDS.  Autorami odkrycia są biochemicy z Czeskiej Akademii Nauk w Pradze, bioinformatycy z University of Washington w Seattle (USA) oraz grupa badaczy z Zakładu Krystalografii Uniwersytetu Adama Mickiewicza, kierowana przez prof. Mariusza Jaskólskiego.

    O odkryciu poinformowała PAP przedstawicielka Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Praca opisująca badania ukazała się w piśmie "Nature Structural & Molecular Biology".

    Dzięki grze komputerowej udało się rozszyfrować strukturę krystaliczną białka retrowirusa, proteazy. Proteaza retrowirusów, w tym retrowirusa HIV, to enzym, niezbędny przy infekowaniu obcych organizmów. Na podstawie struktury tego białka można zaprojektować leki dla osób zakażonych wirusem HIV lub chorych na AIDS (tj. wywoływany przez HIV zespół nabytego niedoboru odporności), które będą inhibitorami powstawania proteazy w docelowej postaci.

    Chociaż naukowcy wiedzieli, że proteaza powstaje z połączenia dwóch kopii białka - tzw. monomerów, to przez długi czas nie było wiadomo, jak takie kryształy monomeru proteazy są zbudowane i jak je uzyskać.

    Naukowcy z Pragi, pod kierunkiem dr Ivy Pichovej, obeszli ten problem produkując monomeryczne białko z innego wirusa (M-PMV), który wywołuje AIDS u małp. Kryształy tego białka otrzymano w pracowni prof. Jaskólskiego, a w ośrodku DESY synchrotronowym w Hamburgu zarejestrowano dla nich obraz dyfrakcji rentgenowskiej.

    Cały czas jednak nie był znany model budowy kryształu. W jego rozpracowaniu pomogli internauci, biorąc udział w internetowej grze komputerowej - "Foldit".

    Gra, opracowana przez zespół dr. Davida Bakera na University of Washington w Seattle, polegała na poprawnym zwinięciu łańcucha białkowego. Graczom, jako jedną z zagadek przedstawiano strukturę proteazy wirusa M-PMV. Gracze wygenerowali ponad milion struktur próbnych, a najlepsze z nich okazały się całkiem dobrymi modelami do rozwiązania struktury krystalicznej tego białka. Dzięki wyobraźni przestrzennej i niesamowitej intuicji internautów udało się rozwiązać bardzo ważny problem naukowy.

    Eksperyment pokazał, że połączona inteligencja i zdolności milionów użytkowników gier komputerowych mogą być przy umiejętnym wykorzystaniu decydującym elementem w rozwiązywaniu skomplikowanych problemów, także naukowych.

    Sukces ten nie byłby możliwy bez kryształów, eksperymentów z dyfrakcją promieniowania rentgenowskiego i bez umiejętnej analizy krystalograficznej. Polski zespół prowadził swoje badania w Centrum Badań Biokrystalograficznych Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu.

    PAP - Nauka w Polsce

    lt/ jjj/ agt/bsz



    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Białko C – jedno z białek hamujących proces krzepnięcia krwi. Należy do białek zależnych od witaminy K. Kodowane jest przez gen PROC zlokalizowany na chromosomie (2q13-q14). Pod względem biochemicznym jest proteazą serynową, która w formie aktywnej degraduje aktywny czynnik V (przy współudziale heparyny) oraz VIII (przy współudziale białka S). Mutacja Leiden genu czynnika V prowadzi do powstania białka odpornego na działanie białka C. Ludzki wirus niedoboru odporności, HIV (ang. human immunodeficiency virus) – wirus z rodzaju lentiwirusów, z rodziny retrowirusów. Atakuje głównie limfocyty T-pomocnicze (limfocyty Th). Wiriony mają budowę kulistą i otoczone są otoczką lipidową, zawierającą liczne białka (glikoproteiny: gp120 u HIV-1 i HIV-2 oraz gp41 u HIV-1 i gp36 u HIV-2). Pod osłonką znajduje się płaszcz białkowy, czyli kapsyd, kryjący materiał genetyczny wirusa (RNA) i enzymy: odwrotną transkryptazę, integrazę. Wywołuje AIDS. Dotychczas poznano 2 typy wirusa: Aprotynina – inhibitor proteaz serynowo-treoninowych. Jest globularnym polipeptydem o długości 58 aminokwasów, którego struktura przestrzenna jest stabilizowana przez trzy mostki dwusiarczkowe. Aprotynina pozyskiwana z płuc wołowych jest stosowana w medycynie jako środek zmniejszający krwawienia przy skomplikowanych operacjach chirurgicznych. Aprotyninę stosuje się także w biochemii i biologii molekularnej do ochrony białek przed strawieniem przez proteazy serynowo-treoninowe.

    Ludzki wirus niedoboru odporności, HIV (ang. human immunodeficiency virus) – wirus z rodzaju lentiwirusów, z rodziny retrowirusów. Atakuje głównie limfocyty T-pomocnicze (limfocyty Th). Wiriony mają budowę kulistą i otoczone są otoczką lipidową, zawierającą liczne białka (glikoproteiny: gp120 u HIV-1 i HIV-2 oraz gp41 u HIV-1 i gp36 u HIV-2). Pod osłonką znajduje się płaszcz białkowy, czyli kapsyd, kryjący materiał genetyczny wirusa (RNA) i enzymy: odwrotną transkryptazę, integrazę. Wywołuje AIDS. Dotychczas poznano 2 typy wirusa: Pneumocystoza (łac. pneumocystosis, ang. pneumocystosis, pneumocystis pneumonia, PCP) – to zapalenie płuc wywołane przez grzyba Pneumocystis jiroveci (dawna nazwa Pneumocystis carini, który był klasyfikowany jako pierwotniak), u osób z zaburzeniami odporności komórkowej. Do zakażeń dochodzi drogą wziewną, u chorych na AIDS, białaczki, chłoniaki lub leczonych immunosupresyjnie.

    HIV-2 – typ wirusa wolniej doprowadzający do AIDS niż HIV-1. Pochodzenie wirusa HIV nie zostało ostatecznie wyjaśnione, przypuszczalnie jest on wynikiem mutacji retrowirusów występujących u małp, od których zaraził się człowiek. Najczęstszymi nosicielami tego wirusa (HIV-2) są ludzie zamieszkujący Afrykę Zachodnią. Nad specyfikiem hamującym rozwój wirusa HIV cały czas pracują naukowcy, najnowsze źródła donoszą, że odkryto naturalny składnik ludzkiej krwi, który efektywnie blokuje HIV-1, wirusa będącego najczęstszą przyczyną AIDS. Inhibitory proteaz – występujące w naturze bądź syntetyczne substancje hamujące aktywność enzymów proteolitycznych. Wyróżnia się wśród nich inhibitory specyficzne, powodujące inhibicję określonych proteaz lub typów proteaz, a także niespecyficzne. Mogą one mieć charakter białkowy lub niebiałkowy. I.p. stosowane są m.in. jako narzędzia badawcze w enzymologii oraz jako środki terapeutyczne w medycynie.

    Dodano: 23.09.2011. 00:25  


    Najnowsze