Matematik giver vigtigt overblik over proteiner
05 januar 2015

Forskere på Aarhus Universitet har udviklet en helt ny matematisk metode til at analysere proteiners tredimensionelle struktur.

Ifølge Aarhus Universitet selv kan den nye metode blive et vigtigt værktøj i udviklingen af nye lægemidler.

Kort fortalt går metoden ud på at udnytte kvantefeltteori, kvantegeometri og 3D-rotation til at skabe et overblik over, hvordan et protein er sat sammen. Det giver et hurtigt, samlet overblik over, hvordan et protein er sat sammen, i stedet for at forskere skal undersøge proteinets elementer ét ad gangen. Sådan en analyse er vigtig, fordi proteinets sammensætning siger noget om, hvilken funktion det har.

Ifølge Rømer - et nyhedsbrev om natur- og teknisk videnskab fra Aarhus Universitet – vil den nye metode gøre det lettere at udvikle bedre og mere effektive proteiner.

»Man kan ikke bare forsøge sig frem og prøve alle muligheder. Hvis vi har et protein med 500 aminosyrer, og der for hver plads er 20 muligheder, skal man igennem 20500 forsøg, hvis alle mulige mutationer skal testes. Det er flere muligheder, end der er partikler i universet. Man skal altså have nogle ledetråde at gå efter, og her kommer matematikken ind i billedet.«

»Vi har udviklet et smart værktøj, der gør det muligt at søge de rigtige steder med det samme. Samtidig åbner det en helt ny mulig vej for løsningen af ’the folding problem’ ved hjælp af kombinatorik,« siger matematikprofessor Jørgen Ellegaard Andersen, leder af grundforskningscentret Kvantegeometri af Modulirum (QGM), til Rømer.

Det omtalte foldningsproblem har videnskaben tumlet med i et halvt århundrede.

The folding problem’ består ifølge Rømer af tre forhindringer:

  1. Hvad er det ved aminosyrernes rækkefølge, der bestemmer hvordan et protein folder sig?
     
  2. Hvordan kan de folde sig så hurtigt som de gør? Og
     
  3. Kan vi udvikle matematiske formler og computeralgoritmer, som kan forudsige proteinernes strukturer ud fra deres aminosyre-sekvenser?

»I sidste ende er det selvfølgelig målet. Hvis vi ved, hvordan proteiner folder, kan vi forudsige, hvordan de vil spille sammen med andre molekyler,« siger Jørgen Ellegaard Andersen.

Studiet er publiceret i tidsskriftet Nature Communications.

Læs også:

Sådan laver man ny medicin

Gamere løste molekylærbiologisk virusgåde

Forsker: Alice i Eventyrland er fyldt med skjult matematik

Ovenstående er udvalgt og resumeret af Videnskab.dk, men redaktionen har ikke udført selvstændig research. Gå til den oprindelige kilde for flere detaljer.

Ovenstående er udvalgt og resumeret af Videnskab.dk, men redaktionen har ikke udført selvstændig research. Gå til den oprindelige kilde for flere detaljer.