Исследователи разработали новый высокопроизводительный метод скрининга для обнаружения прямого взаимодействия биомолекул. Такие методы скрининга необходимы для выявления того, как связаны клеточные строительные блоки, что имеет решающее значение для понимания того, как клетки функционируют или дисфункции в случае заболеваний. Метод был разработан, чтобы быть недорогим и выполнимым, что делает его доступным для любой стандартной биомедицинской исследовательской лаборатории.
Белки являются строительным материалом клетки. Они выполняют большую часть работы и необходимы для структуры, функционирования и динамической регуляции клеток, тканей и органов организма. Белки редко работают поодиночке, они взаимодействуют, образуют белковые комплексы или связывают ДНК и РНК, чтобы контролировать то, что делает клетка. Эти комплексы являются ключевыми элементами многих важных реакций внутри клетки, таких как энергетический обмен или регуляция генов. Любое изменение в этих взаимодействиях, которое может быть вызвано, например, мутацией, может иметь значение между здоровьем и болезнью. Следовательно, для понимания того, как работают клетки или что может пойти не так в больных клетках, важно знать, как взаимодействуют их строительные блоки.
Новые технологии позволили ученым за последние десятилетия понять, какой генетической информацией обладает организм, какая из этой информации активно используется и какие белки вырабатываются клеткой в различных условиях. Теперь очень сложно понять, как биомолекулы, такие как белки и молекулы РНК-мессенджера, объединяются, чтобы сформировать комплексы, необходимые для функциональной клетки. Другими словами, мы знаем, из каких десятков тысяч частей состоит клетка, но не знаем, как они соотносятся друг с другом.
В статье, опубликованной в Nature Communications, ученые из Центра геномной регуляции (CRG) описывают разработку нового метода, названного «rec-YnH», который был разработан для понимания комплексов, образованных между сотнями белков. и РНК одновременно.
Метод, разработкой которого руководил Себастьян Маурер в сотрудничестве с лабораторией Луиса Серрано, является первым методом, позволяющим обнаруживать взаимодействия между большим количеством белков и молекул РНК одновременно. Исследователи делают упор на разработку выполнимого и доступного метода, который широко применим.
«Наш метод надежно измеряет взаимодействия между многими белками или многими белками и фрагментами РНК без необходимости использования дорогостоящего специализированного оборудования», - объясняет Себастьян Маурер.«Эту методологию может использовать любая стандартная биомедицинская исследовательская лаборатория, и она будет полезна для изучения конкретного процесса в клетке, а также для исследователей, которым необходимо исследовать миллионы белковых взаимодействий одновременно, чтобы найти комплекс, участвующий в конкретном заболевании». - заключает он.
Две лаборатории CRG успешно объединили свой опыт в области биоинформатики, биохимии и молекулярной биологии для внедрения и проверки метода. «Наше сотрудничество привело к доступному и осуществимому методу, который позволяет создавать высококачественные карты взаимодействий белок-белок и белок-РНК», - говорит Джэ-Сон Ян, исследователь с докторской степенью и соавтор статьи.
Взаимодействия между белками и РНК являются ключевыми для многих биологических процессов, включая регуляцию генов, и наш метод является первым, который может обнаруживать взаимодействия между сотнями белков и РНК одновременно. Имея под рукой такой эффективный новый инструмент будет чрезвычайно полезно ответить на важные вопросы, связанные со многими заболеваниями», - заявляет соавтор исследования и исследователь CRG Мирейа Гаррига.