कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन (एलडीएल)-जिसे आमतौर पर खराब कोलेस्ट्रॉल के रूप में जाना जाता है-लंबे समय से वैज्ञानिकों के रडार पर हृदय रोग में एक प्रमुख योगदानकर्ता के रूप में है। लेकिन इन सूक्ष्म संकटमोचनों ने जटिलता के एक भूलभुलैया के पीछे अपने आंतरिक कामकाज को छिपाया है। यानी अब तक।
में प्रकाशित एक नए अध्ययन में प्रकृतिमिसौरी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पहली बार, शरीर के सबसे महत्वपूर्ण अभी तक जटिल प्रोटीनों में से एक के विशिष्ट आकार और संरचना का खुलासा किया है: APOB100। एक प्रकार के आणविक एक्सोस्केलेटन के रूप में कार्य करते हुए, यह प्रोटीन एलडीएल कणों के चारों ओर लपेटता है, जिससे उन्हें रक्तप्रवाह के माध्यम से यात्रा करने की अनुमति मिलती है, शोधकर्ताओं ने पाया।
यह खोज एक दिन नई दवाओं के डिजाइन की ओर ले जा सकती है जो एलडीएल को लक्षित करती हैं, उच्च कोलेस्ट्रॉल और हृदय रोग के लिए अधिक सटीक उपचार प्रदान करती हैं और संभावित रूप से स्टेटिन दवाओं जैसे व्यापक रूप से निर्धारित दवाओं के दुष्प्रभाव को कम करती हैं।
एक सूक्ष्म प्रोटीन के लिए प्रमुख उपकरण
शोधकर्ताओं Zachary Berndsen और Keith Cassidy को Mizzou में भर्ती किया गया था क्योंकि क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के अपने ज्ञान के कारण, एक तकनीक जो जैविक अणुओं की 3 डी संरचना को निर्धारित करने के लिए इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करती है।
यह विशेषज्ञता, मिज़ौ में महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचा निवेश के साथ संयुक्त – विशेष रूप से रॉय ब्लंट नेक्स्टजेन सटीक स्वास्थ्य भवन में इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी कोर में – उनकी नवीनतम खोज को संभव बना दिया।
एमयू स्कूल ऑफ मेडिसिन में एक सहायक प्रोफेसर बर्नडसेन ने कहा, “ये क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप हमें हम में से अधिकांश के लिए परिचित पारंपरिक सूक्ष्मदर्शी की तुलना में बहुत अधिक संकल्प पर चीजों को देखने की अनुमति देते हैं।” उदाहरण के लिए, उदाहरण के लिए, केवल एक सेल के आकार को देखने के बजाय, ये उपकरण हमें अब यह देखने की अनुमति देते हैं कि व्यक्तिगत प्रोटीन किस तरह के आकार के होते हैं, जो एक विशिष्ट सेल से हजारों गुना छोटे होते हैं, और इसी तरह हमने अपनी हाल की खोज की। यह तकनीक क्या है। वैज्ञानिक उन्नति के लिए साधन अविश्वसनीय है, और हम धन्यवाद हैं कि मिज़ौ हमारे और हमारे शोध दोनों में निवेश किया गया है। “
बर्नडसेन के बाद, एक बायोकेमिस्ट, ने लगभग दो मंजिला लम्बे क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग किया, यह पता लगाने के लिए कि एपीओबी 100 को कैसे संरचित किया गया था, उनके सह-लेखक, कैसिडी, कॉलेज ऑफ आर्ट्स एंड साइंस में एक भौतिक विज्ञानी, ने प्रोटीन की और भी अधिक विस्तृत चित्र चित्रित किया। आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस और मिज़ौ के उच्च-शक्ति वाले सुपर कंप्यूटर के संग्रह का उपयोग करते हुए हेलबेंडर नामक उच्च-शक्ति वाले सुपर कंप्यूटर, जो शोधकर्ताओं को रिकॉर्ड गति पर भारी मात्रा में डेटा संसाधित करने की अनुमति देता है।
“हम अक्सर कोलेस्ट्रॉल को विशुद्ध रूप से बुरा मानते हैं, लेकिन सामान्य तौर पर यह वास्तव में पूरे शरीर में कई महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में शामिल एक बहुत ही उपयोगी और लाभकारी अणु है, जैसे कि हार्मोन का निर्माण और सेल झिल्ली तरलता को बनाए रखना,” जैविक भौतिकी के एक सहायक प्रोफेसर। , कहा। “क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी छवियों के साथ अल्फाफोल्ड नामक एक एआई तंत्रिका नेटवर्क को एकीकृत करके, हम APOB100 की संरचना की एक और भी अधिक विस्तृत और उच्च-रिज़ॉल्यूशन तस्वीर प्राप्त करने में सक्षम थे। आदर्श रूप से, यह अधिक लक्षित उपचारों को जन्म दे सकता है जो हृदय रोग को कम करते हैं। कोलेस्ट्रॉल पूरे शरीर में लाने वाले सभी लाभों के साथ हस्तक्षेप किए बिना जोखिम वाले जोखिम। “
बुनियादी विज्ञान, बड़ा-चित्र प्रभाव
खोज न केवल शोधकर्ताओं को वसा और कोलेस्ट्रॉल चयापचय के मौलिक पहलुओं को बेहतर ढंग से समझने में मदद करता है, बल्कि यह “खराब” कोलेस्ट्रॉल के लिए बेहतर, अधिक विशिष्ट परीक्षण और उपचार के विकास को भी जन्म दे सकता है, बर्नडसेन ने कहा।
“कोलेस्ट्रॉल के स्तर के लिए परीक्षण के सबसे आम तरीके वर्तमान में बहुत विशिष्ट नहीं हैं,” उन्होंने कहा। “आगे बढ़ते हुए, अगर हम इस बात का परीक्षण कर सकते हैं कि इस APOB100 की कितनी प्रतियां आपके रक्त में हैं, तो यह हृदय रोग के लिए जोखिम का अधिक सटीक संकेतक होगा।”
बर्नडसेन और कैसिडी दोनों का हृदय रोग का पारिवारिक इतिहास है – दुनिया भर में मृत्यु का प्रमुख कारण – इसलिए उनका शोध व्यक्तिगत है।
“हम उस बुनियादी विज्ञान के बीच की खाई को पाटने की कोशिश कर रहे हैं जो हम अभी कर रहे हैं और सड़क के नीचे लागू स्वास्थ्य लाभ,” बर्नडसेन ने कहा। “हमारा काम आम जनता के स्वास्थ्य को लाभान्वित करने में मदद कर सकता है, इसलिए हम जो करते हैं उसे करना बहुत फायदेमंद है।”
