АНАЛИЗ БЕЛКОВ: КОМПЬЮТЕР В РОЛИ ПРЕДСКАЗАТЕЛЯ

22 апреля 2022, 11:02

УЧЕНЫЙ ИЗ ФРАНЦИИ ВЫСТУПИЛ С ДОКЛАДОМ НА СЕМИНАРЕ ЦЕНТРА НАНОТЕХНОЛОГИЙ АЛФЕРОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
  

 Профессор Андрей Каява из Франции выступил 21 апреля на семинаре Центра нанотехнологий Алферовского университета.
    Тему своего доклада он сформулировал так: "Принципы амилоидогенности белков и ее компьютерное предсказание".





 Как рассказала нашему корреспонденту заведующая кафедрой биоинформатики и математической биологии АУ Кира Вяткина, знакомая с работами своего французского коллеги, Андрей Каява работает в Центре исследований в области клеточной биологии в Монпелье, где возглавляет группу структурной биологии и молекулярного моделирования.





   Группа профессора Андрея Каявы применяет методы структурной биологии и биоинформатики для изучения принципиальных особенностей структур белков и молекулярных взаимодействий. Приобретенные таким образом знания используются для предсказания структур и функций белков, аннотации протеомов, дизайна лекарственных препаратов и разработки вакцин, а также при de novo инженерии белков.



   Обилие биологических данных вносит революционные изменения в науки о жизни и медицину. Значительный рост объемов генетических данных ставит перед исследователями новые задачи: интерпретация миллионов белковых последовательностей требует наличия информации об их трехмерной структуре, а также об их эволюционных и функциональных взаимосвязях. Как следствие, биоинформатические методы анализа последовательностей, структур и функций белков приобретают все большее значение. Как раз в этой сфере знаний и работает профессор Каява.



    Одной из областей его интересов являются молекулярные основы и предотвращение образования прионов и амилоидов. Широкий спектр человеческих болезней, включающий, в частности, диабет II типа, ревматоидные артриты и нейродегенеративные заболевания, такие как болезни Альцгеймера, Паркинсона и Хартингтона, а также инфекционные прионные заболевания, связаны с образованием амилоидных или прионных фибрилл.



 Цель работы профессора Каявы заключается в изучении молекулярных основ указанных феноменов, создании ингибиторов и развитии биоинформатических подходов для оценки степени риска возникновения заболевания у конкретного человека при помощи прочтения его генома. Важность этого обусловлена отсутствием надежных методов диагностики заболеваний этих заболеваний на ранних стадиях. Другим направлением исследований является разработка вычислительных подходов для решения задач персонализированной медицины. Существенное уменьшение стоимости секвенирования генома позволяет получить детальную информацию о вариабельности отдельного гена и даже полного генома различных людей. Так были заложены основы персонализированной (прецизионной) медицины. В то же время знание трехмерной структуры белка имеет критическое значение для понимания того, какое влияние оказывают мутации на стабильность и динамику белков и/или их межмолекулярные взаимодействия.

Таким образом, прогресс в получении широкомасштабных и высококачественных структурных аннотаций протеомов в совокупности с информацией о мутациях для конкретного человека, откроет пути к изучению наследственных заболеваний. Кроме того, это позволит объяснить на молекулярном уровне, почему на пациентов может оказывать разное воздействие одно и то же лекарство. Это может дать способы предсказания на основе структур, какие лекарственные препараты окажутся подходящими для конкретного человека. Комбинирование информации о вариабельности генов человека и данных из полученной структурной и функциональной аннотации протеома станет дальнейшим направлением исследований профессора Каявы. Этого круга вопросов и коснулся ученый в своем докладе.



    Как отметила Кира Вяткина, это перспективное направление входит и в круг интересов лаборатории, которую она возглавляет. "С большой вероятностью сегодняшний доклад Андрея Каявы станет основой для наших совместных исследовательских проектов", - заключила она.





Материал подготовил Олег Сердобольский
Фото Юрия Белинского--0--