Расшифрована структура тысячного по счету белка

Консорциум по Структурной Геномике занимается расшифровкой трехмерной структуры наиболее важных белков человека, таких как ДНК-геликаза RECQL, участвующая в процессе воспроизведения генетической информации (фото: Structural Genomics Consortium).

Международный коллектив из 180 ученых, движимый единой целью определения структуры белков, имеющих клиническое значение, расшифровал структуру тысячного по счету белка. Для достижения цели ученым пришлось потратить 6 лет и 150 миллионов долларов.

Определение трехмерной структуры белка является ключевым моментом для расшифровки его функции. В отличие от ДНК, для определения последовательности которой можно использовать один универсальный для ДНК всех живых организмов метод, зачастую для определения структуры всего лишь одного белка приходится применять множество методик. В результате процесс расшифровки структуры белка занимает много времени.

Сразу несколько проектов по структурной геномике было запущено после окончания полного секвенирования генома человека в 2000 г., однако это вызвало беспокойство ученых по поводу того, что такие масштабные программы будут отнимать финансирование у отдельных исследователей.

«Я считаю такие проекты неразумной тратой средств, - говорит Грегори Петско (Gregory Petsko), биохимик из Университета Брандейса (Brandeis University) (США), - ежегодно SGC тратит около 20 миллионов долларов на расшифровку структуры белков, и примерно на такую же сумму сто Национальных Институтов Здоровья (National Institutes of Health) дают гранты отдельным исследователям».

В частности, американская программа Protein Structure Initiative была подвергнута критике за расшифровку структуры белков, практически не представляющих интереса для биологов. «Словосочетанию «структурная геномика» перестали доверять», - говорит директор SGC Алед Эдвардс (Aled Edwards) из Университета Торонто (University of Toronto) (Канада).

Но SGC всегда сосредоточивал свое внимание на белках, имеющих отношение к здоровью человека; практически все из 1000 белков, чья трехмерная структура была определена, являются белками человека (см. слайд-шоу). Около 15% финансирования проекта поступает с промышленности, остальную часть средств предоставляет государство и благотворительные фонды, такие как Wellcome Trust (Великобритания). Список белков-мишеней всегда утверждается совместно с инвесторами SGC.

От структуры к функции

«На заре своего существования SGC стремился снизить стоимость расшифровки структуры белков. Но с развитием проекта ученые поняли, что зацикливание на стоимости может сказаться на научных результатах», - говорит специалист по структурной биологии Шерил Эрроусмит (Cheryl Arrowsmith) из Университета Торонто (University of Toronto). Создатели проекта решили сменить направление и в последующем начали уделять большее внимание работе, направленной на получение структурной информации о белке для выяснения его функции. Алед Эдвардс уверяет, что ученые добиваются того, чтобы стоимость их работы не превышала 150 тысяч долларов США за расшифровку структуры одного белка.

«После расшифровки структуры белка мы всегда пишем статью, - говорит Эдвардс, - Недавно была опубликована статья с описанием структуры небольшой молекулы, ингибирующей белок BRD4, вовлеченный в развитие редкой формы рака» [1]. Ученые расшифровали структуру белка BRD4, который связывается ингибитором, а затем приступили к выяснению механизмов взаимодействия этих молекул, приводящих к остановке роста опухоли (ранее это было показано на клеточных культурах и в экспериментах по трансплантации опухолей человека мышам). Исследование длилось всего 7 месяцев.

«Результаты, полученные учеными из SGC, сразу же размещаются в доступных базах данных в интернете; зачастую это происходит еще до того, как выпускается статья с соответствующими результатами. Это хороший способ сотрудничества с промышленностью, который следует развивать».

По материалам:
NatureNews

Оригинальная статья:
Filippakopoulos, P. et al. Selective inhibition of BET bromodomains. Nature (2010)