Nytt malariaenzym utforskat med hjälp av datorberäkningar
Ett forskarteam i Uppsala har med endast datorns hjälp lyckats avslöja både struktur och funktion hos ett nyligen upptäckt enzym från den farligaste malariaparasiten, Plasmodium falciparum. Det enda som behövdes var enzymets aminosyrasekvens.Resultaten kan innebära ett genombrott för framtidens läkemedelsforskning.
Forskningen har skett inom ramen för ett projekt (RAPID) vid Uppsala universitets centrum för strukturbiologi, medicinsk kemi och datorkemi som inrättades förra året och leds av professor Alwyn Jones. Syftet är att utveckla läkemedel för några av de mest allvarliga och utbredda sjukdomarna i världen, såsom malaria och tbc. Bakom resultaten som nyligen publicerades som “accelerated publication” i tidsskriften Biochemistry står professor Johan Åqvist och doktoranden Sinisa Bjelic.
– Det enzym vi undersökt är av en ny typ, med tidigare okända katalysatorgrupper. Därför har det blivit mycket intressant som målmolekyl för nya läkemedel. Med endast datorberäkningar har vi lyckats avslöja både hur det ser ut och hur det fungerar. Det är första gången någon gjort det, säger Johan Åqvist.
De började med att jämföra enzymets aminosyrasekvens med andra kända sekvenser. Därefter gjordes datorsimuleringar av hur det skulle kunna röra sig för att hitta möjliga strukturer och därefter sökte man igenom tänkbara kombinationer för hur ett substrat, en liten peptid, fäste vid enzymet. Man lyckades på detta sätt förutsäga enzymets struktur, hur substratet binder, samt dess kemiska reaktionsmekanism och hastighet. Resultaten stämmer väldigt väl med experimentella data.
– Tidigare har man lyckats förutsäga reaktionsmekanismer utifrån en känd struktur, men denna gång började vi helt från scratch.
Den aktuella malariaparasiten, Plasmodium falciparum, har flera enzymer som direkt angriper hemoglobinet i blodet vid invasionen. Intresset för enzymerna är mycket stort från läkemedelsforskare. Idag dör 1-3 miljoner varje år av malaria, och oron växer att antalet ska öka ytterligare.
– Det är många miljoner som är smittade, och parasiten bygger snabbt upp resistans mot nya läkemedel, säger Johan Åqvist.
Forskningen inom RAPID finansieras av Stiftelsen för Strategisk forskning
Kontaktinformation
För mer information kontakta Johan Åqvist på 018-471 4109 eller 070-425 0404 eller via e-post johan.aqvist@icm.uu.se
