Az emberi genom mintegy 20 ezer fehérje utasításait tartalmazza, amelyek helyes működése alapfeltétele az élettani folyamatoknak. A fehérjék működésének szempontjából kulcsfontosságúak az őket felépítő aminosavak, amelyek sorrendje különböző ("misszensz") mutációk miatt módosulhat. A DNS-láncban bekövetkező változásokat olyan genetikai betegségeket is okozhatnak, mint az idegrendszeri megbetegedést okozó Huntington-kór vagy a cisztás fibrózis.
A Nature folyóiratban idén januárban megjelent tanulmány szerzői szerint eddig nem volt teljesen világos, hogy ezek a mutációk pontosan hogyan befolyásolják a fehérjék szerkezetét és működését, ami megnehezítette a célzott kezelések kifejlesztését. Antoni Beltran, a tanulmány vezető szerzője, a spanyolországi Centre for Genomic Regulation posztdoktori kutatója a Live Science-nek elmondta, hogy a fehérjében végbemenő változásoktól függően, minden mutációhoz külön gyógymódot kell kifejleszteni.
A probléma megoldására
a kutatók által létrehozott adatbázis több mint 500 ezer misszensz mutáció hatását katalogizálja 522 fehérje stabilitását vizsgálva.
Az adatbázis felépítéséhez laboratóriumban szisztematikusan mutációkat váltottak ki a fehérjékben, majd a mutálódott fehérjéket élesztősejtekbe ültették át és megfigyelték a hatásokat.
A tanulmányban a kutatócsoport 621 olyan misszensz mutációt vizsgált meg részletesen, amelyekről már ismert volt, hogy emberekben betegségeket okoznak. Az eredmények azt mutatták, hogy a mutációk 60%-a rontotta az érintett fehérjék stabilitását. A nem stabil fehérjék nagyobb valószínűséggel hajtogatódnak félre vagy denaturálódnak, ami károsodást okozhat a sejtekben, vagy a fehérjék lebomlásához vezethet.
A kutatók konkrét példaként említik a szürkehályog örökletes formáját, amelyet génmutációk váltanak ki. Az új tanulmány szerint e mutációk 72%-a destabilizálja a fehérjéket, növelve annak esélyét, hogy azok összecsomósodnak és ködös területeket képeznek a szemlencsében.
Bár ez az első és legnagyobb ilyen jellegű adatbázis, a kutatók elismerik, hogy
egyelőre az ismert emberi fehérjéknek csak 2,5%-át fedi le, ezért további munkára van szükség a bővítéséhez.
A kutatócsoport végső célja egy olyan adatbázis létrehozása, amely képes megjósolni bármely mutáció fehérje stabilitására gyakorolt hatását. Egy ilyen eszköz elméletileg lehetővé tenné a tudósok számára, hogy hatékonyabb gyógyszereket fejlesszenek ki a genetikai betegségek kezelésére, közvetlenül célozva meg a betegségeket kiváltó fehérjehibákat.
A címlapkép illusztráció. Címlapkép forrása: Portfolio
