Hint Teknoloji Enstitüsü Kanpur (IIT Kanpur) araştırmacıları, Washington Üniversitesi'nden Nobel ödüllü Profesör David Baker'ın laboratuvarıyla birlikte GPCR reseptörlerini bloke edebilen mini proteinler geliştirdi.
Hücre yüzeyinde bulunan bu reseptörler, sinyal iletiminde anahtar rol oynar ve birçok modern ilacın hedefi olarak hizmet eder. Onlar için geleneksel molekül arayışı, laboratuvarda milyonlarca bileşiğin test edilmesini gerektirir; bu süreç uzun ve maliyetlidir.
Yeni yaklaşım, belirli GPCR'lere yüksek olasılıkla bağlanan mini proteinlerin tasarımı için yapay zeka kullanır. Ardından yalnızca en umut verici adaylar laboratuvar koşullarında test edilir. Bu, ilaç keşfinin erken aşamalarında zaman ve maliyetleri önemli ölçüde azaltır.
"De novo design of miniproteins targeting GPCRs" başlıklı araştırma Nature dergisinde yayınlandı. Ekip, kanser ve HIV enfeksiyonlarında potansiyel hedefler olarak incelenen CXCR4 ve CCR5 reseptörleri için mini proteinler oluşturdu.
IIT Kanpur'da kriyo-elektron mikroskobu kullanılarak mini proteinlerden birinin CXCR4'e nasıl bağlandığı ve işleyişini nasıl etkilediği görüntülendi. Bu, bilgisayar destekli tasarımın doğruluğunu doğruladı.
Çalışmaya, 2024 yılı Nobel Kimya Ödülü sahibi Profesör Baker'ın laboratuvarı öncülük etti. IIT Kanpur'dan Profesör Arun K. Shukla, Dr. Ramanuj Banerjee, Manishankar Ganguly, Annu Dalal, Sudha Mishra ve Shachi Sinha'dan oluşan ekiple birlikte önemli katkı sağladı. Araştırma, Anusandhan National Research Foundation, Department of Biotechnology ve Lady Tata Memorial Trust tarafından desteklendi.
Bu mini proteinler henüz ilaç haline gelmemiş olsa da ve önlerinde yıllarca sürecek testler olsa da, yöntem yapay zekanın protein tasarımındaki pratik değerini gösteriyor. Bu araç, karmaşık hedefler için ilaç geliştirmeyi nasıl etkileyecek?
