Исследователи разработали мини-протеины с помощью программного обеспечения. Эти мини-версии антител связываются практически с любым целевым белком. Авторы разработали мини-антитела, используя программное обеспечение, которое предсказывает, как сворачиваются белки. Эта работа поможет разработать новый класс лекарств для борьбы со всеми болезнями: от рака до COVID-19.

Это очень удивительный материал! Он открывает много возможностей, – Стивен Майо, химик из Калифорнийского технологического института.

Антитела хорошо связываются с белками, например, с разными микробами. Поэтому фармацевтические компании используют их в качестве лекарств для борьбы с инфекциями и раком. Но антитела — это большие белки, поэтому их дорого производить и часто этот процесс нестабилен. Авторы исследования работали над тем, чтобы обойти эти проблемы.

Процесс, когда антитела связываются с мишенью, похож на то, как скалолаз пытается взобраться на отвесную скалу, объясняет Дэвид Бейкер, специалист по вычислительной структурной биологии из Вашингтонского университета (UW). Поверхность у такой скалы обычно гладкая, а опоры для рук и ног мало. Антитела большие, поэтому они могут одновременно делать много захватов и твердо держаться.

А вот у мини-антител возможностей меньше. Исследователи попытались преодолеть этот недостаток, они определили места захватов на белках и построили на основе этого мини-антитела. Но это работает только для хорошо изученных белков.

Чтобы обойти эту проблему, Бейкер и его коллеги обратились к ПО Rosetta, которое они разработали для прогнозирования структур белков на основе их аминокислотной последовательности. Чтобы создать карту потенциальных точек опоры, команда поручила программе рассчитать, как плотно определенные аминокислоты будут связываться с различными точками на поверхности целевого белка. Исследователи использовали Rosetta, чтобы создать десятки тысяч виртуальных мини-антител.

Такое программное обеспечение позволит исследователям разрабатывать диагностические зонды, которые помогут выявлять заболевания на ранних стадиях, добавляет Таня Кортемме, биоинженер из Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

Мы можем сконструировать белки, чтобы они связывались с любой мишенью. А значит минипротеины могут не только блокировать болезнетворные белки, но и направлять лекарства в раковые ткани или доставлять светоизлучающие или радиоактивные диагностические молекулы в любые клетки. Это поможет отслеживать прогресс в лечении, – Лонгсин Цао, постдок UW.