Уургийн бүтэц, үүрэгт үзүүлэх мутацийн нөлөөг тооцооллын аргаар судлах боломжтой юу?

• 

  Нийтлэсэн С Сонинжаргал
• 2025-06-04
• 43

Мэдээж энэ бол бүрэн боломжтой зүйл юм. Юуны өмнө "мутаци" гэж юу болохыг товч тайлбарлая. Мутаци гэдэг нь организмын ДНХ-ийн нуклеотидийн дараалалд гардаг өөрчлөлт бөгөөд энэ нь ховор тохиолддог ч уураг кодолдог бүсэд тохиолдвол амин хүчлийн дараалал солигдох, өөрчлөгдөх шалтгаан болдог. Үүний улмаас уургийн бүтэц, үүрэгт мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлж болно.

            Хэрэв мутаци нь тухайн уургийн үйл ажиллагаанд чухал үүрэгтэй хэсэгт тохиолдвол солигдсон эсвэл өөрчлөгдсөн амин хүчлүүдийн шинж чанараас хамааран уургийн гурван хэмжээст бүтэц болон түүний биологийн үүрэгт өөрчлөлт орох боломжтой. Жишээлбэл, KRAS уургийн G12-р байрлал дахь амин хүчлийн өөрчлөлт нь уургийн идэвхтэй төлөвт шилжих үйл явцыг өөрчилж, түүнтэй холбогдсон ГТФ молекулын гидролизийг саатуулдаг¹. Үүний үр дүнд эсийн дотор тасралтгүй дохио дамжуулалт явагдаж, эсийн өсөлт, хуваагдлыг хэт идэвхжүүлэн хавдар үүсэх нөхцөлийг бүрдүүлдэг байна^1,2.

            Энэхүү мутаци нь KRAS уургийн бүтэц, үүрэгт хэрхэн нөлөөлж байгааг судлах зорилгоор хэд хэдэн судалгаанд молекулын динамик симуляцийн аргыг ашигласан байна^2,3. Эдгээр судалгаанд анхны (wild-type) болон мутацитай (mutant) KRAS уургуудын хөдөлгөөн, бүтцийн өөрчлөлтийг харьцуулан шинжилснээр мутацийн нөлөөг молекулын түвшинд нарийн ойлгох, тайлбарлах боломжийг олгоод байна^2,4. Тухайлбал, S. Vatansever нарын судалгаагаар хорт хавдартай холбоотой G12C, G12V, G13D, Q61H  мутацитай KRAS уургуудын 2-р альфа хеликс нь 3-р альфа хеликсийн С төгсгөл рүү ойртдог болохыг ажигласан байна⁴. Мөн P-гогцооны G12, G13 мутациуд нь 3-р альфа хеликсийг 7-р гогцооноос холдоход нөлөөлөхөөс гадна G12 мутациуд нь тухайн хэсгийнхээ бүтцийг өөрчилдөг болохыг тогтоожээ⁴. Эдгээр үр дүн нь KRAS уургийн бүтцэд үзүүлэх мутацийн нөлөөг илүү нарийн тайлбарлаж, цаашлаад мутацийн онцлогт тохирох, мутацийн нөлөөг бууруулах эмийг хөгжүүлэхэд туслах чухал мэдээллийг өгсөн байна. Энэ жишээ шиг молекулын динамик симуляци гэх мэт тооцооллын аргыг ашиглах нь компьютерт суурилан уургийн бүтэц, үүрэгт үзүүлэх мутацийн нөлөөг судлах, туршилтын судалгааны цар хүрээ, үр дүнг нэмэгдүүлэх, батлах, шинэ таамаглалыг дэвшүүлэх боломжийг судлаачдад олгож байна.

Эх сурвалж:

1. Pantsar, T. The current understanding of KRAS protein structure and dynamics. Computational and Structural Biotechnology Journal 18, 189–198 (2020).
2. Vatansever, S., Gümüş, Z. H. & Erman, B. Intrinsic K-Ras dynamics: A novel molecular dynamics data analysis method shows causality between residue pair motions. Sci Rep 6, 37012 (2016).
3. Pantsar, T. KRAS(G12C)–AMG 510 interaction dynamics revealed by all-atom molecular dynamics simulations. Sci Rep 10, 11992 (2020).
4. Vatansever, S., Erman, B. & Gümüş, Z. H. Comparative effects of oncogenic mutations G12C, G12V, G13D, and Q61H on local conformations and dynamics of K-Ras. Computational and Structural Biotechnology Journal 18, 1000–1011 (2020).

 

Мэдээ бэлтгэсэн: Симуляци, тооцооллын салбар ЭША- М.Чагдаржав.

---

Бусад мэдээлэл