Ученые ускорили анализ взаимодействия белков в 100 раз

HT-PELSA идентифицирует взаимодействия белок-лиганд, отслеживая, как связывание лиганда влияет на локальную стабильность белка. Новый инструмент также может работать напрямую с неочищенными клеточными, тканевыми и бактериальными лизатами. Автор: Daniela Velasco/EMBL

Ученые из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) усовершенствовали технику анализа белков, значительно расширив ее применение и сделав в 100 раз быстрее.

В новом исследовании, опубликованном в Nature Structural and Molecular Biology, представлен HT-PELSA — высокопроизводительная адаптация более раннего инструмента для обнаружения взаимодействий белков с малыми молекулами (лигандами). Этот прорыв обещает ускорить разработку лекарств и понимание фундаментальных биологических процессов.

Как PELSA и HT-PELSA преобразуют исследования белков

Оригинальный метод PELSA, разработанный в прошлом году, идентифицирует взаимодействия белок-лиганд, отслеживая влияние связывания на стабильность белка. Когда лиганд связывается с белком, эта часть белка становится более стабильной и менее подверженной воздействию ферментов.

Хотя PELSA был эффективен, почти каждый этап его работы выполнялся вручную, что позволяло ученым обрабатывать лишь несколько образцов за раз.

HT-PELSA значительно упрощает этот процесс, переходя с полноразмерных пробирок на микропланшеты. Это изменение позволяет автоматизировать шаги PELSA и анализировать сотни образцов параллельно.

«Раньше я мог делать максимум 30 образцов в день. Теперь с HT-PELSA мы можем сканировать 400 образцов в день — это сильно упростило рабочий процесс», — сказал Кэцзя Ли, первый автор исследования.

Новые возможности для разработки лекарств

HT-PELSA также позволяет обнаруживать мембранные белки, которые до сих пор было трудно или невозможно изучать. Мембранные белки составляют около 60% всех известных мишеней для лекарств.

Работая напрямую со сложными образцами, HT-PELSA может показать, как эти белки взаимодействуют с потенциальными лекарствами в их естественной среде.

«Это дает нам гораздо более полное представление о взаимодействиях протеома с лигандами. Вы можете видеть, как меняются эти взаимодействия, и получить реальное представление о лежащей в основе биологии», — сказала Изабель Бечер, соавтор исследования.

Перспективы более широкого применения

«HT-PELSA действительно открывает двери для высокопроизводительного понимания функции белков, а также ускоряет разработку лекарств. Это критически важно для понимания базовой биологии, открытия механизмов заболеваний и разработки более безопасных и эффективных лекарств», — сказал Михаил Савицкий, руководитель группы в EMBL.

В будущих исследованиях команда надеется расширить метод для обнаружения белок-белковых и белок-нуклеиновых взаимодействий, что еще больше ускорит понимание молекулярной организации клетки.

Больше информации: Kejia Li et al, High-throughput peptide-centric local stability assay extends protein–ligand identification to membrane proteins, tissues and bacteria, Nature Structural & Molecular Biology (2025). DOI: 10.1038/s41594-025-01699-y