Ученые впервые создали карту 16 белков человека, которые называются «комплекс Commander»
Используя систему искусственного интеллекта, ученые создали первую карту группы белков, известных как комплекс Commander, которые функционируют как «почтовый работник» организма.
Новое понимание этих белков открывает двери для создания лекарств и способов борьбы со многими болезнями, от болезни Альцгеймера до инфекционных заболеваний и рака.
Обнаруженная в организме человека группа из 16 белков, называемая комплексом Commander, участвует в бесчисленных биологических функциях, включая усиление нашего иммунного ответа, поддержание гомеостаза в клетках и работу в качестве своего рода 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, автор исследования.
«Грузовые перевозки — это доставка нужных посылок в нужное место в нужное время, а комплекс Commander контролирует эту систему, чтобы обеспечить доставку нужного количества белка в нужное место».
Комплекс через мутации 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, используют комплекс Commander для заражения клеток, и он был связан с транспортировкой амилоидного белка при болезни Альцгеймера, — сказал Бретт Коллинз.
«Мутации в комплексе Commander нарушают перенос 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, ученые решили нанести на карту его структуру. Используя новую электронную микроскопию и множество других методов визуализации наряду с машинным обучением, они создали первую полную карту визуализации всех 16 белков, связанных в комплексе.
Исследователи считают, что с помощью этой карты другие ученые могут заняться изучением того, как комплекс Commander связан со многими заболеваниями и, что более важно, как бороться с его пагубными последствиями.
«Знание трехмерной формы этих белков помогает нам понять, как они функционируют, почему мутации вызывают болезни и как разрабатывать лекарства, нацеленные на них в будущем», — говорят ученые.
Один из результатов исследований показал, что все белки в комплексе Commander действуют вместе, чтобы выполнять свои функции.
Это открытие, говорят ученые, может означать, что предыдущие исследования, посвященные действию отдельных белков, в том числе проведенные той же командой, должны быть пересмотрены.
Исследование опубликовано в журнале Cell.