Forskerhold udvikler en universel og nøjagtig metode til at beregne, hvordan proteiner interagerer med lægemidler

Et team af forskere fra University of California, San Diego, har udviklet en universel og nøjagtig metode til at beregne, hvordan proteiner interagerer med lægemidler. Metoden, kaldet "ankerbaserede fri energiberegninger" (AFE), kunne hjælpe forskere med at designe nye lægemidler, der er mere effektive og har færre bivirkninger.

Proteiner er store molekyler, der spiller en afgørende rolle i mange biologiske processer. De kan fungere som enzymer, der katalyserer kemiske reaktioner; receptorer, som binder til specifikke molekyler og udløser et cellulært respons; og transportører, som flytter molekyler over cellemembraner. Lægemidler virker ofte ved at binde sig til proteiner og forstyrre deres funktion.

Det kan dog være svært at forudsige, hvordan et lægemiddel vil interagere med et protein. Dette skyldes, at proteiner er komplekse molekyler med mange forskellige bindingssteder. Styrken af ​​et lægemiddels binding til et protein afhænger af lægemidlets kemiske struktur, proteinets struktur og det miljø, hvori interaktionen finder sted.

AFE-metoden udviklet af UCSD-forskerne løser denne udfordring ved at bruge en kombination af beregnings- og eksperimentelle teknikker. Den beregningsmæssige komponent af metoden bruger en molekylær dynamik simulering til at beregne den frie energi af binding mellem et lægemiddel og et protein. Den eksperimentelle komponent af metoden bruger en teknik kaldet "fluorescensanisotropi" til at måle bindingsaffiniteten mellem et lægemiddel og et protein.

AFE-metoden er i stand til nøjagtigt at beregne bindingsaffiniteten af ​​et lægemiddel til et protein, selv når proteinet er fleksibelt og har flere bindingssteder. Dette gør metoden til et værdifuldt værktøj til lægemiddelopdagelse.

"Vores metode kan hjælpe videnskabsmænd med at designe nye lægemidler, der er mere effektive og har færre bivirkninger," sagde Rommie Amaro, professor i kemi og biokemi ved UCSD og seniorforfatter af undersøgelsen. "Vi er spændte på at se, hvordan vores metode vil blive brugt til at udvikle nye behandlingsformer for sygdomme som kræft, Alzheimers og HIV."

Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Methods.