Les protéines pourraient aider les scientifiques à concevoir des médicaments
Les chercheurs peuvent désormais espionner les protéines à peu près au niveau de leurs atomes individuels, grâce à une nouvelle technique de microscope.
Ce point de vue sans précédent du monde moléculaire peut aider les chercheurs à concevoir des médicaments et de comprendre comment les médicaments interagissent avec l'environnement dans le corps humain, les chercheurs ont déclaré dans leur rapport sur la technique, publiée enligne aujourd'hui (mai 7) dans la revue Science Express.
"Cela représente une nouvelle ère dans l’imagerie des protéines chez l'homme avec d' immenses implications pour la conception de médicaments», le Dr Francis Collins, directeur des National Institutes of Health, a déclaré dans un communiqué . "Ce niveau quasi-atomique de l'imagerie fournit des informations détaillées sur les clés qui ouvrent les processus cellulaires."
Dans le rapport, les chercheurs ont expliqué comment ils ont utilisé la technique - appelée cryo-microscopie électronique (ou cryo-EM) - pour montrer dans les moindres détails comment un médicament lié à une enzyme et bloqué son activité.
Travailler avec un enzyme appelé bêta-galactosidase, qui se trouve dans les bactéries, les chercheurs ont cirées un faisceau d'électrons à travers une grille qui contenait une solution de l'enzyme, qui a été congelées instantanément. La solution est maintenue à une température d'environ moins 346 degrés Fahrenheit (moins 210 degrés Celsius).
L'image résultante montre l'enzyme vers le bas pour les contours des atomes qui composent ses acides aminés, a déclaré l'auteur principal de l'étude, Sriram Subramaniam, chercheur au Centre de l'Institut national du cancer pour la recherche sur le cancer, qui se spécialise dans l'imagerie cellulaire et moléculaire.
Les enzymes sont généralement responsables de l’accélération des réactions chimiques dans les cellules. Comprendre leur structure, soit seul, soit attaché à un médicament, pourrait aider les scientifiques à créer de nouveaux médicaments qui peuvent bloquer ou d’améliorer leurs fonctions, selon les chercheurs.
La nouvelle méthode a permis aux chercheurs de voir la bêta-galactosidase à une résolution de 2,2 angströms (un angström est un milliardième de mètre). Seulement cristallographie aux rayons X a été en mesure de montrer des molécules sur une échelle similaire, mais cette technique nécessite d'obtenir des molécules dans un arrangement ordonné, alors qu'avec cryo-EM, les molécules peuvent être analysées dans un environnement plus naturel, Subramaniam dit.
Cependant, la technique nécessaire aux chercheurs de prendre environ 40.000 images de l'enzyme afin d'obtenir cette vue 3D de la molécule.
"Chaque molécule est capturée dans une orientation différente", a déclaré Subramaniam Live Science. "Nous pouvons combiner des informations de différentes vues pour construire une image 3D."
Jusqu'à présent, les microscopes électroniques ne pouvaient pas délimiter des atomes individuels. "Il est comme une image floue qui a été aiguisée," dit-il.
