Oddziaływanie białek w czasie rzeczywistym Europejscy naukowcy stworzyli nowatorską metodę badania oddziaływań białko-ligand w komórce. Metoda polega na wbudowaniu wyspecjalizowanych aminokwasów do białek, co umożliwia izolację kompleksów białko-ligand. Zdrowie © Thinkstock Białka są kluczowymi związkami w większości procesów komórkowych, a ich funkcje często zależą od oddziaływań z innymi białkami. Metody badania oddziaływań białko-białko w komórkach są więc niezwykle istotne. W tym celu uczestnicy finansowanej przez UE inicjatywy KINASE CROSSLINKING (Capturing kinase-substrate pairs in intact mammalian cells by using unnatural amino acid mutagenesis and photocrosslinking) zaproponowali wprowadzenie aktywowanych fotonami aminokwasów do białek, aby badać ich oddziaływania z innymi molekułami. Po napromieniowaniu ultrafioletem te aminokwasy mogą mostkować białko z jego substratem. Naukowcy skupili się na kinazach, enzymach fosforylujących białka i odgrywających ważną rolę w szlakach transdukcji sygnału. Najpierw stworzono nowatorskie, uniwersalne systemy ekspresji, umożliwiające produkcję rekombinowanych białek, zmodyfikowanych genetycznie aktywowanymi fotonami pochodnymi tyrozyny. Aby utrzymać strukturę białka, naukowcy zbadali przesiewowo kilka pozycji w obrębie kinazy białkowej, zarówno w miejscu katalitycznym, jak i w jego sąsiedztwie, pod kątem dopasowania do przyłączania związku mostkującego. Na dowód słuszności koncepcji przebadano oddziaływanie między sprzężonym z białkami G klasy B receptorem (GPCR), receptorem typu 1 czynnika uwalniania kortykotropiny (CRF1R) i ich peptydowym ligandem urokortyną I (Ucn1). Wprowadzenie aktywowanych fotonami aminokwasów do CRF1R pozwoliło wyjaśnić molekularne czynniki warunkujące zależną od ligandu aktywację GPCR. Poprzez zmienianie pozycji aktywowanych fotonami aminokwasów, naukowcy uzyskali panoramiczną mapę kieszeni wiązania peptydowego i poznali strukturę samego receptora. Biorąc pod uwagę fakt, że GPCR są głównymi celami farmakologicznymi, wygenerowana wiedza pomoże w zrozumieniu funkcji GPCR oraz tworzeniu nowych leków. Dalsze plany konsorcjum obejmują zastosowanie tej metody do badania oddziaływania składników sygnalizacji NF-kb. Reasumując, opracowane metody pozwalają na bezpośrednią ocenę w czasie rzeczywistym oddziaływań białko-ligand w komórce i mogą uzupełnić dane krystalograficzne o strukturze i funkcji białek. Słowa kluczowe Białko, ligand, kinaza, aminokwasy aktywowane fotonami, GPCR, Ucn1
