ویژگی کشش که به بافت‌های زنده امکان اتساع، انقباض، کشیدگی و خم شدن در طول عمر را می‌دهد حاصل یک مولکول پروتئینی به نام تروپوالاستین است. این مولکول می‌تواند تا هشت برابر طول خود گسترش یابد و همیشه به اندازه اصلی خود بازگردد. درحال حاضر، محققان برای اولین بار، ساختار مولکولی تروپوالاستین و هم‌چنین جزئیات ساختاری آن که با بیماری‌های ژنتیکی مختلف در ارتباط است را رمزگشایی کردند.
تروپوالاستین مولکول پیش‌ساز الاستین است که همراه با میکروفیبریل‌ها، برای انعطاف‌پذیری بافت‌هایی از جمله پوست، ریه‌ها و عروق خونی ضروری است. این مولکول بسیار پیچیده است و از ۶۹۸ اسیدآمینه به صورت متوالی تشکیل شده و پر از نواحی آشفته است، بنابراین کشف ساختار آن یک چالش بزرگ برای علم بوده است.
این مطالعه نشان داد که چگونه جهش‌های مختلف بیماری‌زا در یک ژن واحد که شکل‌گیری تروپوالاستین را کنترل می‌کنند، سختی مولکول و پاسخ‌های پویای آن را تغییر می‌دهند و در نهایت می‌توانند به طراحی درمان‌ها و اقدامات مقابله‌ای برای این شرایط کمک کنند. دیگر جهش‌های مصنوعی القا شده، می‌توانند برای درک بهتر عملکرد بخش خاصی از ژن متأثر از این جهش مورد استفاده قرار گیرند.
علاوه بر ایجاد خاصیت کششی، این مولکول نقش کلیدی در سیگنالینگ و چسبندگی سلولی دارد که بر فرآیندهای سلولی تأثیر می‌گذارد که از طریق تعامل با توالی‌های خاص درون مولکول القا شده‌اند.
این مطالعه هم‌چنین تغییرات خاصی در مولکول تروپوالاستین را بررسی می‌کند که ناشی از جهش‌هایی است که به بیماری‌های شناخته شده‌ای مانند cutis laxa مربوط می‌شود، که در آن پوست فاقد انعطاف پذیری است و به راحتی آویزان می‌شود. یک جهش نقطه‌ای در ارتباط با بیماری باعث تغییراتی در مولکول می‌شود که پیامدهایی را به همرا دارد؛ مکانیسم بیماری عمدتاً ناشی از تغییر در مقیاس مولکولی است.
روش مورد استفاده برای بازتولید ساختار مولکول تروپوالاستین شامل یک روش مبتنی بر مدل‌سازی و شبیه‌سازی پویای مولکولی است. به گفته محققان، در حالی که این رویکرد برای مطالعه ساختارهای ساده‌تر مولکولی مورد استفاده قرار گرفته است، این اولین باری است که ما نشان دادیم می‌توان آن را برای یک مولکول بسیار ناهماهنگ مانند تروپوالاستین استفاده کرد.
تکنیک‌هایی که استفاده می‌شود می‌تواند برای درک سایر مولکول‌های بزرگ و پیچیده به کار گرفته شود. به‌طورکلی، این رویکرد برای مولکول‌های بزرگ با درجه بالایی از آشفتگی قابل اجرا است و براساس برخی تخمین‌ها، نیمی از پروتئین‌های بدن شامل نواحی با درجه بالای آشفتگی است. این امر می‌تواند یک چارچوب بسیار قدرتمند برای جستجوی در بسیاری از سیستم‌های بیولوژیک باشد.
