computational modelling

การค้นพบโครงสร้างโปรตีนเปิดประตูสู่ยาในการต่อสู้กับไข้หวัดนกและไข้หวัดใหญ่

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยรัทเกอร์ และมหาวิทยาลัยเทกซัสในออสติน ได้รายงานการค้นพบที่สามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์ออกแบบยาที่สามารถมาต่อสู้กับไข้หวัดนกและสายพันธุ์ไข้หวัดที่มีความรุนแรงอื่น ๆ ได้

ภาพที่สร้างจาก X-ray crystallography แสดงให้เห็นแสดงให้เห็นส่วนที่ทำปฏิกิริยากับโปรตีน CPSF30 (สีฟ้า) ในมนุษย์ของ NS 1 (สีน้ำตาล)ในไวรัสไข้หหวัด A รูปจาก sciencedaily.com

นักวิจัยสามารถค้นพบโครงสร้าง 3 มิติของด้านหนึ่งของโปรตีนในไวรัสไข้หวัด A ได้ ซึ่งด้านนี้ของโปรตีนจะจับกับโปรตีนในมนุษย์ และผลที่ได้คือจะไปกดภูมิคุ้มกันของมนุษย์และทำให้ไวรัสสามารถจำลองตัวเองได้ดีขึ้น โปรตีนของไวรัสนี้คือ NS1 ซึ่งเป็นโปรตีนที่มีร่วมกันในทุกสายพันธุ์ของไวรัสไข้หวัด A ซึ่งสกัดมาจากผู้ป่วย โดยไวรัสไข้หวัด A มีไวรัสไข้หวัดนก ไข้หวัดใหญ่ รายงานนี้ตีพิมพลงวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences

โปรตีนสามารถควบคุมการเคลื่อนไหวตัวเอง

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยรัฐไอโอวา เชื่องานวิจัยของห้องทดลองสามารถแสดงว่าโปรตีนสามารถควบคุมการเคลื่อนไหว

นักชีวเคมีส่วนใหญ่เชื่อว่าโปรตีนมีการเคลื่อนไหวที่ควบคุมไม่ได้แบบสุ่ม นักวิจัยได้ใช้เวลามากว่า 10 ปีเพื่อแสดงให้เห็นว่าโปรตีนไม่เพียงแต่มีการเคลื่อนไหวที่จำกัด แต่ความจำกัดเหล่านั้น เป็นความสามารถในการควบคุมการเคลื่อนไหวของโปรตีน รายงานดังกล่าวตีพิมพ์ลงวารสาร Structure

ปริศนาตัวเร่งปฏิกิริยาไขกระจ่างแล้ว

กุญแจที่ต่างกันไม่ได้หมายความว่าจะเข้ากับแม่กุญแจได้พอดี แต่ในทางชีววิทยา ตัวเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน สามารถทำให้ปฏิกิริยาไปได้ ซึ่งอ้างรายงานที่จะตีพิมพ์ลงในวารสาร PNASหลังวันที่ 18 สิงหาคมนี้ โดยนักวิจัยได้ให้คำอธิบายว่าตัวเร่งปฏิกิริยาทำงานอย่างไร โดยรายงานนี้ยังได้ชี้การสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาแบบใหม่ด้วย

รูปเอนไซม์ที่สร้างขึ้นที่สามารถเปลี่ยนรูปจับกับ substrate ได้หลายแบบ รูปจาก USC.edu

ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นโมเลกุลที่เร่งความเร็วของปฏิกิริยาเคมี โดยไม่ต้องการมีอะไรมาช่วย โรงงานอุตสาหกรรมและกระบวนการทางชีววิทยาหลายพันดำเนินกระบวนการต่าง ๆ โดยตัวเร่งปฏิกิริยา ในร่างกายมนุษย์กลไกทุกอย่างนั้นทำงานด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าว

โปรตีนต้านการแข็งตัวของหมัดหิมะจะสามารถช่วยรักษาการเก็บอวัยวะได้

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์และมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย ได้รายงานการพัฒนาวิธีการสร้างโปรตีนต้านการแข็งตัว (antifreeze protein) ให้มีมากมายนับพันล้านได้ ซึ่งหมัดหิมะแคนาดา ใช้โปรตีนนี้เพื่อความอยู่รอดในอุณหภูมิที่เย็นจัดในหน้าหนาว


ด้วยการสร้างโปรตีนต่อต้านการแข็งตัวที่พบในหมัดหิมะแคนาดา นักวิจัยรายงานการพัฒนาที่อาจยืดการเก็บอวัยวะจากผู้บริจาคได้จากการใช้โปรตีนดังกล่าว รูปแสดงโครงสร้างของโปรตีนที่ไม่เคยมีมาก่อนในภาพของกระจกสะท้อนกัน โดยการเตรียมจากการสังเคราะห์ทางเคมีทั้งหมด (รูปจาก physorg.com)

ถูกดูดนมจะไปกระตุ้นฮอร์โมนความสุข

เมื่อทารกดูดนมจากเต้า การดูดนั้นจะไปกระตุ้นการหลั่งของฮอร์โมน oxytocin ซึ่งจะปล่อยน้ำนมจากต่อมน้ำนมและทำให้รู้สึกรักและเชื่อในตัวมารดา ซึ่งทำให้เติมเต็มความต้องการของทารก

กลไกการตอบสนองดังกล่าวเป็นปริศนามานานในหมู่นักวิจัย เพราะความรู้สึกดังกล่าวต้องการการหลั่งฮอร์โมน Oxytocin ปริมาณมหาศาลเพื่อให้ได้ความรู้สึกสุขใจ ด้วยการใช้โมเดลคอมพิวเตอร์แบบพิเศษ นักวิจัยจากประเทศจีน ฝรั่งเศส อิตาลี และสหราชอาณาจักร ได้ออกมารายงานว่าพวกเขาเข้าใจกลไกดังกล่าวแล้ว

นักวิจัยทำความเข้าใจในกลไกโมเลกุลที่ส่งกลูโคส

คณะวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแองเจลิส สหรัฐอเมริกา และมหาวิทยาลัยหลุยส์ ปาสเตอร์ ฝรั่งเศส สามารถหาโครงสร้าง 3 มิติ ของโปรตีนที่มีชื่อว่า sodium glucose co-transporters (SGLTs) ที่มีหน้าที่ปั๊มเอากลูโคสเข้าเซลล์ ซึ่งโปรตีนนี้เป็นเป้าหมายในการรักษาโรคท้องเสียเรื้อรัง ผ่านทางการให้การรักษาทางช่องปาก ซึ่งจะสามารถช่วยเด็กที่ป่วยได้นับล้านต่อปี และโครงสร้างที่ได้จะสามารถเร่งการพัฒนายาใหม่ ๆ เพื่อช่วยผู้ป่วยเหล่านี้

นักวิจัยใช้แบบจำลองโมเลกุลค้นหายาต้านหวัดนกตัวใหม่

ตั้งแต่มีการระบาดของไข้หวัดนก เจ้าหน้าที่สาธารณสุขพบว่าการค้นพบยาใหม่ ๆ นั้นจำเป็นเมื่อไวรัสไข้หวัดนกต้านทานต่อยาตัวเก่าแล้ว

ปัจจุบันนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก และด้วยความช่วยเหลือจาก ศูนย์ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ซานดิเอโก (SDSC) ได้จำแนกสารที่มีอยู่แล้วและสารตัวใหม่ ๆ จำนวนมากที่มาจากการ ออกแบบยา ที่อาจมีความสามารถใยการต่อสู้กับไข้หวัดนก ในจำนวนสารเหล่านั้น มีบางตัวที่มีฤทธิ์ยับยั้งที่เท่ากับหรือมากกว่ายาในปัจจุบัน

หนทางใหม่ในเรื่องต้นกำเนิดของเซลล์

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ได้สร้างแบบจำลองในต้นกำเนิดของเซลล์ว่าเป็นอย่างไร หรือที่รู้จักในชื่อว่า “โปรโตเซลล์” (Protocell) ซึ่งมีความสามารถในการ สร้าง คัดลอก และเก็บดีเอ็นเอได้

เนื่องจากไม่มีอะไรที่เป็นหลักฐานในเรื่องเซลล์แรกของโลก นักวิทยาศาสตร์จึงได้มีโครงการ โปรโตเซลล์ เพื่อสร้างหนทางที่เป็นประโยชน์ในการศึกษาว่าเซลล์มีที่มาอย่างไร และมีปฏิสัมพันธ์อย่างไร กับสิ่งแวดล้อมเมื่อสามพันห้าร้อยล้านปีที่แล้ว ซึ่งได้รายงานผลการทดลองลงวารสารวิชาการ Nature ไปแล้ว

roti

Syndicate content