Найден способ избирательно отключать функции многозадачного белка

Один из клеточных ферментов-киназ, мигрируя в митохондрии, способен вызывать гибель клеток, провоцируя в том числе болезнь Паркинсона. Исследователи сумели выключить у мультифункционального белка только те функции, которые отвечали за клеточную смерть, не затронув других.

Когда заходит речь о генно-инженерных или каких-то иных видах терапии, предусматривающих вмешательство в молекулярные процессы внутри клетки, сразу же встаёт вопрос о допустимой точности таких операций. Бóльшая часть интересующих медиков молекул, вовлечённых в сложные процессы вроде дифференцировки клеток, иммунного ответа или апоптоза, выполняют множество задач и взаимодействуют с огромным количеством внутриклеточных напарников. Как подействовать только на одну из функций какого-нибудь ключевого белка, не нарушив при этом других?

Учёные из Исследовательского института Скриппса (США) сумели провести такую поистине хирургическую операцию над многофункциональной JNK-протеинкиназой (или «джанк»-киназой). Как и у всех протеинкиназ, её задачей является регуляция активности других белков с помощью реакции фосфорилирования — пришивания к тем или иным аминокислотным остаткам белка фосфорной кислоты. Среди её «клиентов» — несколько факторов транскрипции, которые включают гены клеточной гибели (апоптоза). «Джанк»-киназа вовлечена во множество стрессовых реакций, включая ответ клетки на окислительный стресс, синтез неправильно свёрнутых белков, метаболические расстройства. Считается, что этот фермент участвует в дегенерации сердечных и нервных клеток; в последнем случае это может вести к болезни Паркинсона.

c0032255-apoptosis_fluorescent_light_micrograph-spl.png Рис. 1. Клетка в апоптозе (в центре) в окружении здоровых клеток (иллюстрация Thomas Deerinck, NCMIR).

При этом «отрицательные» свойства киназы проявляются тогда, когда она мигрирует в митохондрии. Митохондрии, энергетические станции клетки, часто служат источником окислительного стресса, и миграция туда «джанк»-киназы сопровождается её активацией и запуском программируемой клеточной смерти. Нередко этот фермент выступает просто-напросто паникёром и перестраховщиком: получив стрессовый сигнал, он многократно усиливает его, рассылая по своим «клиентам», что приводит к необязательно оправданной гибели клетки.

Учёные нашли способ воспрепятствовать путешествию «джанк»-киназы в митохондрии: они синтезировали пептид, который, связываясь с ферментом, как бы «обездвиживает» его. Таким образом блокируется только та часть функций киназы, которая отвечает за апоптоз, в остальном же белок остаётся вполне работоспособным. Отчёт об этом исследовании опубликован в журнале ACS Chemical Biology.

По словам авторов работы, синтезированный ими пептид ни в коем случае не является лекарством, но исследование указывает путь, могущий привести к созданию препаратов нового поколения, которые будут противодействовать стресс-индуцируемой клеточной смерти, не оказывая ненужных побочных эффектов.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (4 votes)
Источник(и):

1. Исследовательский институт Скриппса

2. compulenta.ru