Forskare från North Carolina State University har modellerat och analyserat bindningssätten för 210 molekyler som tidigare rapporterats hämma funktionen hos en familj av enzymer som är involverade i att reglera salt och blodtryck i människokroppen. Deras resultat kan hjälpa forskare att bättre förstå de komplexa sambanden mellan saltreglering, högt blodtryck och högt blodtryck.

With-No-Lysine (WNK) familjen av enzymer är en grupp av fyra proteiner som är involverade i blodtrycks- och kroppsvätskereglering. Dessa enzymer är kopplade till en sällsynt och svår form av hypertoni; dock, deras individuella funktioner är inte väl förstådda. För att bättre förstå varje enzyms roll, forskare behöver utveckla riktade molekyler som selektivt kan stänga av deras funktion. Molekylerna som för närvarande används binder till alla fyra WNK-proteinerna, hindra forskare från att reta ut skillnader i funktion mellan var och en.

Denis Fourches, biträdande professor i beräkningskemi, och postdoktorn Melaine Kuenemann använde datormodellering för att karakterisera, analysera och visualisera var och en av de 210 molekylerna som är kända för att binda till WNK-familjen.

Fourches och Kuenemann skapade 3D-modeller av alla 210 föreningar och dockade dem i bindningsfickan på varje WNK-enzym. Sedan, de mätte hur väl föreningarna faktiskt band och analyserade deras specifika interaktioner inom de fyra olika bindningsfickorna. De genomförde till och med simuleringar av molekylär dynamik i realtid för att studera hur dessa interaktioner varierade över tiden, avslöjar nya sätt att göra molekyler mer selektiva mot ett specifikt WNK-enzym.

"Det finns inte så många föreningar kända för att hämma WNK-kinasfamiljen, och de vi har binder till alla fyra enzymerna, " säger Fourches. "Om vi ​​vill bättre förstå sambanden mellan dessa proteiner och högt blodtryck, vi måste identifiera kemikalier som kan stänga av ett WNK-kinas i taget och därmed bättre förhöra deras individuella funktion.

"Detta är den första studien som försöker titta på den "stora bilden" för dessa WNK-hämmare med hjälp av toppmoderna datorsimuleringar. Vi hoppas att våra resultat kommer att hjälpa läkemedelskemister och andra forskare att designa nya molekyler med högre bindning styrka och selektivitet mot varje individuellt WNK-kinas."

Verket dyker upp i Molekylär informatik .