打开APP

PNAS:研究称药物副作用不可避免

  1. 结构域
  2. 药物

来源:生物谷 2013-05-21 22:46

2013年5月21日讯 /生物谷BIOON/--近期发表在PNAS上的文章称,不管是计算机模拟蛋白还是天然蛋白,小分子药物结合到该蛋白上的袋状结构域非常的小,这就意味着药物的副作用或许无法避免。同时该研究也发现生命过程中的基本生活过程由蛋白质简单的物理过程就能完成。 乔治理工大学科学家模拟了一组蛋白质结构,将其与天然蛋白质进行比较,发现不足500个蛋白袋状结构域能够结合小分子配体。

2013年5月21日讯 /生物谷BIOON/--近期发表在PNAS上的文章称,不管是计算机模拟蛋白还是天然蛋白,小分子药物结合到该蛋白上的袋状结构域非常的小,这就意味着药物的副作用或许无法避免。同时该研究也发现生命过程中的基本生活过程由蛋白质简单的物理过程就能完成。

乔治理工大学科学家模拟了一组蛋白质结构,将其与天然蛋白质进行比较,发现不足500个蛋白袋状结构域能够结合小分子配体。所以一个能够结合一种蛋白质的分子也会结合非靶标的蛋白质。

Skolnick博士称,我们的发现解释了为什么如此多的药物都有明显的副作用,因为它们天性如此。只有很少量的配体结合位点。由于氨基酸的立体结构的关系,能够结合某配体的结构在很多蛋白质上都会出现。这就意味着小分子只能针对一种蛋白质的想法是错误的。

Skolnick博士是乔治理工大学系统生物学系主任,Skolnick博士表示系统的物理学特性使得小分子结合蛋白质,这种系统与生俱来,换句话说,蛋白质天生就能够结合小分子。除了药物副作用,该发现在原始生命生化过程中也有深远的意义。

蛋白质的结合区域取决于氨基酸的二级结构,受控于氨基酸的疏水键。这就有可能不同的蛋白质会形成相似的结合域。即使它们并无直接关系。

这种 "生化噪音"在药物开发中的影响巨大。为了减少非靶标蛋白作用,药物开发者需要了解更多的结合域的信息,避免小分子影响在生命过程中重要的蛋白质的功能。既然该副作用无法避免。小分子结合域在重要蛋白上的分布越少,副作用或许就越小。(生物谷Bioon.com)

Interplay of physics and evolution in the likely origin of protein biochemical function.

J. Skolnick, M. Gao

The intrinsic ability of protein structures to exhibit the geometric and sequence properties required for ligand binding without evolutionary selection is shown by the coincidence of the properties of pockets in native, single domain proteins with those in computationally generated, compact homopolypeptide, artificial (ART) structures. The library of native pockets is covered by a remarkably small number of representative pockets (~400), with virtually every native pocket having a statistically significant match in the ART library, suggesting that the library is complete. When sequences are selected for ART structures based on fold stability, pocket sequence conservation is coincident to native. The fact that structurally and sequentially similar pockets occur across fold classes combined with the small number of representative pockets in native proteins implies that promiscuous interactions are inherent to proteins. Based on comparison of PDB (real, single domain protein structures found in the Protein Data Bank) and ART structures and pockets, the widespread assumption that the co-occurrence of global structure, pocket similarity, and amino acid conservation demands an evolutionary relationship between proteins is shown to significantly underestimate the random background probability. Indeed, many features of biochemical function arise from the physical properties of proteins that evolution likely fine-tunes to achieve specificity. Finally, our study suggests that a repertoire of thermodynamically (marginally) stable proteins could engage in many of the biochemical reactions needed for living systems without selection for function, a conclusion with significant implications for the origin of life.

版权声明 本网站所有注明“来源:生物谷”或“来源:bioon”的文字、图片和音视频资料,版权均属于生物谷网站所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任。取得书面授权转载时,须注明“来源:生物谷”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

87%用户都在用生物谷APP 随时阅读、评论、分享交流 请扫描二维码下载->