Меню

Изменение структуры белка поможет лечить рак и нейродегенеративные заболевания

новые исследования белка 17.08.2015

Метки:

Ученые пересматривают структуру фермента протеинкиназы C. Предполагается, что его «включение» поможет лечить рак, а «выключение» — нейродегенеративные заболевания.

Протеинкиназы C – семейство ферментов, которые регулируют функции других белков путем присоединения к ним химических меток. Это помогает предопределить выживание или гибель клеток. Когда этот процесс нарушается, результатом могут стать некоторые заболевания.

В ходе исследования, результаты которого опубликованы 13.08.2015 в журнале Cell Reports, ученые из Медицинской школы Сан-Диего Калифорнийского университета (University of California, San Diego School of Medicine) нашли новые способы настройки активности протеинкиназ, которые помогут улучшить здоровье людей.

Александра С. Ньютон (Alexandra C. Newton), доктор медицинских наук, профессор фармакологии, говорит:

«Поняв, как протеинкиназы “замыкают” свои “зажимы”, мы можем искусственно удерживать их в “открытом” состоянии и управлять активностью фермента. Это имеет большое значение для разработки новых методов лечения рака. “Включая” протеинкиназу, мы тем самым активируем процессы клеточной смерти в опухоли. Противоположный эффект поможет лечить нейродегенеративные заболевания, когда нужно предотвратить гибель нейронов».

Обычно для определения трехмерной структуры белков ученые используют технику, которая называется рентгеновской кристаллографией. Но иногда им приходится объединять полученные данные гипотетически. Во время исследования, проведенного в 2011 году, ученые смогли изучить структуру протеинкиназ C лучше всего и выстроили наиболее логичную теорию относительно того, как отдельные части фермента взаимодействуют между собой.

Но и в этой теории есть противоречия, она не состыкуется с реальной работой протеинкиназ. Во время нового исследования ученые решили рассмотреть другие предположения о том, как соединяются части (домены) протеинкиназ C.

Исследователи рассматривали разные структуры и тестировали их при помощи сложной технологии, чтобы посмотреть, является ли структура протеинкиназ C компактной или нет.

Ученые обнаружили, что домен, воспринимающий ион кальция (C2), взаимодействует с собственным концом и с каталитическим доменом(«рабочим» участком молекулы фермента, который, собственно, присоединяет к другим белкам химические метки – этот процесс называется фосфорилированием), тем самым переводя протеинкиназу в «закрытое» неактивное состояние. Активация фермента происходит, когда домен C2 связывается с клеточной мембраной.

Исследователи также вызвали мутации различных частей белка, которые удерживают домены вместе, тем самым «включая» и «выключая» протеинкиназу C, делая структуру молекулы более или менее компактной.

«Зная, какие части удерживают домены протеинкиназы вместе, мы можем “открывать” и активировать фермент, либо переводить его в компактное состояние и предотвращать активацию», — говорит Корина Антал (Corina Antal), доктор медицинских наук, на момент проведения исследования аспирант в лаборатории Александры Ньютон.

Возможно, эти данные помогут создать новые препараты, при помощи которых врачи смогут эффективно лечить болезнь Альцгеймера и другие нейродегенеративные заболевания, злокачественные опухоли. Но и при том арсенале препаратов, который сегодня доступен неврологам, адекватно назначенное лечение помогает эффективно затормозить нарастание симптомов деменции, надолго сохранить способность к самообслуживанию, трудоспособность. Запишитесь на консультацию к неврологу в Юсуповской больнице.

Источник:www.medicalnewstoday.com