گروهی از محققان آمریکایی روشی توسعه داده‌اند که می‌تواند راه را برای مطالعه عملکرد نصف تمام پروتئین‌های درون بدن انسان هموار سازد. آنها توانسته‌اند مولکول‌ها را در مقیاس نانو کنترل کرده و بدین طریق برهمکنش‌های میان پروتئین‌ها و مولکول های کوچک را به دقت مطالعه نمایند.
مطالعه برهمکنش میان زیست‌مولکول‌ها و مولکول‌های کوچک
محققان دانشگاه کالیفرنیا در لوس آنجلس (UCLA) روشی توسعه داده‌اند که می‌تواند راه
را برای مطالعه عملکرد نصف تمام پروتئین‌های درون بدن انسان هموار سازد.
این محققان توانسته‌اند مولکول‌ها را در مقیاس نانو کنترل کرده و بدین طریق برهمکنش‌های
میان پروتئین‌ها و مولکول های کوچک را به دقت مطالعه نمایند. این روش جدید که در آن
مولکول‌های کوچک به‌عنوان طعمه برای گرفتن و مطالعه مولکول‌های زیستی به‌کار می‌روند،
می‌تواند منجر به توسعه نسل جدیدی از درمان‌های مربوط به روانپزشکی شود.
این گروه تحقیقاتی که رهبری آن را آنّه آندروس، استاد روانپزشکی دانشگاه کالیفرنیا
بر عهده دارد، برهمکنش میان مولکول‌های زیستی بزرگی همچون DNA و پروتئین‌ها، و
مولکول های کوچکی همچون هورمون‌ها و انتقال‌دهنده‌های عصبی مانند سروتونین را
مطالعه می‌کنند تا بدین طریق نسل جدیدی از اهداف یا مولکول‌های کلیدی را که مسئول
ایجاد بیماری‌های خاص هستند، شناسایی کنند.
برهمکنش میان مولکول‌های زیستی بزرگ و مولکول‌های کوچک در طبیعت بسیار وسیع است،
اما جداسازی این برهمکنش‌ها در آزمایشگاه دشوار می باشد. برای توسعه درمان های جدید
برای اختلالات روانی، ضروری است درک بیشتری از این برهمکنش‌ها حاصل شود.
آندروس می‌گوید: «در حال حاضر چیز زیادی درباره اینکه چه مولکول‌های هدفی به بیماری‌های
خاص مربوط می‌شوند، نمی‌دانیم. زمانی که هدف مشخصی وجود داشته باشد، شرکت‌های
دارویی به خوبی می‌توانند درمان آن را طراحی کنند. گروه ما تلاش دارد تا این هدف را
مشخص کند».
تاکنون توسعه دارو برای اختلالات روانی همانند افسردگی بر مبنای آزمون و خطا بوده
است که در آن شرکت‌های دارویی بر مبنای چند داروی محدود که به طور اتفاقی کشف شده‌اند،
تلاش می‌کنند داروهای جدیدی توسعه دهند.
کنترل در مقیاس نانو کلید کار محققان دانشگاه UCLA است. این پیشرفت مدیون کار
تحقیقاتی دیگری است که توسط گروه پل وایز، یکی دیگر از محققان همین کار روی الگودهی
تک‌لایه‌های خودآرا (SAMs) صورت گرفته است. وایز دریافت که این تک‌لایه‌ها به طور
واقعی سطح کاملی را تشکیل نمی‌دهند. آنها دارای نواقصی هستند که می توان از این
نواقص برای جداسازی تک‌مولکول‌ها بهره برد.
فضای خالی موجود در این نقاط نقص اهمیت بالایی دارند، زیرا این محققان یک مولکول
کوچک به نام سروتونین را در این نقاط دارای نقص قرار داده و از آن به‌عنوان طعمه‌ای
برای گرفتن مولکول های بزرگ بهره می‌برند. اگر این فضا به اندازه کافی بزرگ نباشد،
فضای لازم برای تک‌تک مولکول‌های سروتونین جهت گرفتن مولکول‌های بزرگ وجود نخواهد
داشت.
مطالعه برهمکنش میان مولکول‌های زیستی بزرگ و مولکول‌های کوچک بسیار دشوار است. اما
با این روش، زمانی که قلاب ماهیگیری مبتنی بر SAMs که دارای طعمه از جنس سروتونین
است، یک مولکول بزرگ را می‌گیرد، محققان می‌توانند برهمکنش میان آنها را در فضایی
مشابه فضای طبیعی مولکول‌ها بررسی کنند.
جزئیات این تحقیق در مجله ACS Chemical Neuroscience منتشر شده است.
