Белок двойного назначения позволит создать лекарство от рака


В журнале Nature Structural and Molecular Biology исследователи из Института Скрипса описали фермент, который, с одной стороны, играет важную роль в синтезе белков, а с другой – способен блокировать рост новых кровеносных сосудов.

Возможность останавливать рост сосудов привлекала внимание медиков: такой эффект оказывается очень полезен при лечении онкологических заболеваний. Но загадку, как один и тот же белок выполняет в организме две совершенно разные функции, биологам не удавалось разгадать более 10 лет.
Янус-грузчик

Полное название белка TrpRS, на изучении которого сфокусировались ученые, звучит так: триптофанил-синтетаза транспортной рибонуклеиновой кислоты. За этим громоздким названием кроется достаточно простой смысл: этот белок является своего рода грузчиком, который подцепляет молекулы аминокислоты триптофана и переносит их в «грузовик» – на молекулу транспортной РНК. А уже транспортная РНК передает аминокислоты к рибосомам, где из них собирается нужный организму белок.

Триптофан

Аминокислот, которые нужны нам для синтеза белков, всего 20 разных видов, и триптофан – лишь один из этих 20, хотя и очень важный для многих процессов. Именно из него, например, синтезируется нейромедиатор серотонин, нехватка которого приводит к депрессиям и нарушениям аппетита.

Цепочка «аминокислоты – TrpRS – транспортная РНК – рибосомы» работает как биологический конвейер и изучена достаточно хорошо. Непонятным оставалось то, каким образом TrpRS умудряется «халтурить на стороне» и попутно с участием в синтезе белков заниматься еще и регуляцией роста кровеносных сосудов.
Янус-архитектор

Способность белка TrpRS, «молекулярного грузчика», блокировать рост кровеносных сосудов обнаружила в 1999 году группа исследователей из того же Института Скриппса. Это открытие, обнародованное на страницах Science, вызвало интерес у медиков, так как кровеносные сосуды активно формируются в раковых опухолях, и поиск средств, которые способны этот процесс остановить, является важной задачей для онкологов и фармацевтов.

Ученые по всему миру провели множество исследований, которые подтвердили эффективность TrpRS в таком качестве: по концентрации белка в образцах опухоли, например, научились определять прогноз развития рака прямой кишки, что полезно для выбора адекватного лечения.

Оставалось неясным лишь то, как именно работает белок.
Перед употреблением разломить

Как удалось показать исследователям, секрет многофункциональности белка заключен в его изменчивости. Молекула белка в роли «грузчика» имеет специальный «карман» для переноски триптофана, но если ее переломить на две части, один из фрагментов сворачивается в новую форму, которая имеет специальную выемку под рецепторы на поверхности клеток.

Смотрите также

Примером совершенно разного действия исходного вещества и продукта его переработки организмом является этиловый спирт. Сам по себе он вызывает опьянение, а вот уксусный альдегид, до которого спирт потом окисляется, приводит к развитию общеизвестных симптомов похмелья. И если похмелье с утра – неприятно, но не особо опасно, то вот побочный эффект веществ – продуктов распада лекарств может быть намного серьезнее головной боли.

А уже в таком состоянии TrpRS, точнее, его остаток может взаимодействовать и с другими клетками – присоединясь к рецепторам и переключая тем самым работу биохимических процессов, приводящих в итоге к делению клетки и росту кровеносных сосудов. «Сломанную», активную форму TrpRS ученые надеются использовать в будущем как лекарство против опухолей. Но важно их исследование не только по этой причине.

Понимание того, за счет чего одно и то же вещество может вести себя совершенно по-разному, способно не только создать универсальные лекарства (атакующие бактерии и одновременно активирующие имунную систему, например). Если заранее просчитать поведение возможных обломков молекулы, можно будет избежать неожиданных побочных эффектов.

Источник: http://www.gzt.ru/topnews/science/277387.html


Опубликовано 16 Дек 2009 в 11:52. Рубрика: Медицинские статьи. Вы можете следить за ответами к этой записи через RSS 2.0.
Отзывы и пинг пока закрыты.

Комментарии закрыты.