Dizajn bielkovín
Dizajn bielkovín alebo dizajn proteínov je racionálny dizajn nových molekúl bielkovín za účelom dizajnu novej aktivity, správania alebo použitia a za účelom rozšírenia základného pochopenia funkcie bielkovín.[1] Bielkoviny možno dizajnovať „od nuly“ (de novo dizajn) alebo upravovaním bielkovín so známou štruktúrou a sekvenciou (redizajn bielkovín). Racionálny dizajn bielkovín sa zaoberá predikciou sekvencií, ktoré sa budú skladať do požadovaného tvaru. Tieto sekvencie potom možno experimentálne overiť pomocou rôznych metód, medzi ktoré patria syntéza peptidov, miestne-cielená mutagenéza alebo syntéza umelých génov.
Racionálny dizajn bielkovín začal okolo polovice 70. rokov 20. storočia.[2] V posledných rokoch sa však objavilo mnoho príkladov úspešného racionálneho dizajnu bielkovín rozpustných vo vode a dokonca i transmembránových peptidov a bielkovín, čiastočne vďaka lepšiemu pochopeniu príspevku rôznych faktorov k stabilite bielkovinovej štruktúry a zároveň vďaka vývoju lepších počítačových metód.
De novo design je výpočtová metóda vhodná pre objavovanie nových chemických štruktúr, pri ktorej sa molekuly generujú od úplného základu na základe informácií o štruktúre biologického cieľa alebo známych ligandoch. Cieľom je navrhnúť látky s požadovanou biologickou aktivitou a farmakologickými vlastnosťami. Princíp metódy je založený na generovaní a hodnotení molekúl. Pri generovaní týchto molekúl nie je metóda obmedzená na zdroje z databáz, má k dispozícii nespočetné množstvo kombinácií. Kandidátne štruktúry sa vytvárajú kombinovaním alebo úpravou chemických fragmentov a hodnotia sa pomocou viacerých kritérií, ktoré môžu zahŕňať predikciu väzbovej afinity, farmakokinetické vlastnosti a syntetizovateľnosť. Keďže návrh liečiv zahŕňa optimalizáciu viacerých vlastností súčasne, používajú sa postupy umožňujúce hľadať kompromisné riešenia medzi jednotlivými požiadavkami.[3][4]
Referencie
[upraviť | upraviť zdroj]- ↑ Minimalist design of peptide and protein catalysts [online]. American Chemical Society, 19 March 2018, [cit. 2018-03-22]. Dostupné online.
- ↑ RICHARDSON, JS; Richardson, DC. The de novo design of protein structures.. Trends in Biochemical Sciences, July 1989, s. 304–9. DOI: 10.1016/0968-0004(89)90070-4. PMID 2672455.
- ↑ NICOLAOU, Christos A.; BROWN, Nathan. Multi-objective optimization methods in drug design. Drug Discovery Today: Technologies, 2013-09-01, roč. 10, čís. 3, s. e427–e435. Dostupné online [cit. 2026-01-20]. ISSN 1740-6749. DOI: 10.1016/j.ddtec.2013.02.001.
- ↑ ATZ, Kenneth; COTOS, Leandro; ISERT, Clemens. Prospective de novo drug design with deep interactome learning. Nature Communications, 2024-04-22, roč. 15, čís. 1, s. 3408. Dostupné online [cit. 2026-01-20]. ISSN 2041-1723. DOI: 10.1038/s41467-024-47613-w. (po anglicky)
Zdroj
[upraviť | upraviť zdroj]Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Protein design na anglickej Wikipédii.
 |
Tento článok týkajúci sa biológie je zatiaľ „výhonok“. Pomôž Wikipédii tým, že ho doplníš a rozšíriš. |
 |
Tento článok týkajúci sa chémie je zatiaľ „výhonok“. Pomôž Wikipédii tým, že ho doplníš a rozšíriš. |
- ↑ ATZ, Kenneth; COTOS, Leandro; ISERT, Clemens. Prospective de novo drug design with deep interactome learning. Nature Communications, 2024-04-22, roč. 15, čís. 1, s. 3408. Dostupné online [cit. 2026-01-20]. ISSN 2041-1723. DOI: 10.1038/s41467-024-47613-w. (po anglicky)
- ↑ NICOLAOU, Christos A.; BROWN, Nathan. Multi-objective optimization methods in drug design. Drug Discovery Today: Technologies, 2013-09-01, roč. 10, čís. 3, s. e427–e435. Dostupné online [cit. 2026-01-20]. ISSN 1740-6749. DOI: 10.1016/j.ddtec.2013.02.001.