Совокупность механизмов разрушения белков может привести к терапии рака
Ученые из Канзасского Университета смогли обнаружить новые детали сложного процесса в клетках. Их данные могут способствовать прогрессу в терапии рака и неврологических болезней. Исследователи из Канзасского Университета доцент Джероен Роелофс, и доцент-исследователь Чингэхэм Рэнджит Синг, оба из отделения биологии – провели ведущую часть исследования. Они оба также – аффилированные исследователи исследовательского центра Университета Джонсона Кэнсера. Они работали с коллегами с медицинского факультета Гарварда, Калифорнийского Университета в Сан-Франциско и Канзасского Университета. Научный журнал «Природа» недавно опубликовал наблюдения бригады, названные «Реконфигурация протеасом во время сопроводительно-промежуточной совокупности».
Исследование сосредоточилось на протеасомах, белковых комплексных соединениях в клетках людей и других организмов, которые помогают клеткам поддерживать жизнеспособность. «Протеасомы — большой, молекулярный механизм в клетке, который разлагает другие белки», — сказал Роелофс. «Это важно для поддержания качества белков, так же как и для способности клетки к быстрому удалению специфических белков, таким образом, обеспечивая жизнеспособность клетки и присущие ей функции».
Цель исследования состояла в том, чтобы лучше понять, как внутри протеасом взаимодействуют различные частицы, для функционирования протеасом – понять, какие механизмы и компоненты необходимы, и в каком порядке — для построения рабочего механизма. Ученые полагают, что у разрушения двух ключевых частиц — и, следовательно, способности протеасом работать правильно — есть применения при терапии рака, так же как и различных неврологических дегенеративных болезней, таких как болезни Паркинсона и Хантингтона.
Публикация в «Природе» основывалась на исследовании, которое Роелофс проделал как младший исследователь — постдокторант медицинского факультета Гарварда в 2009 году. Он нашел, что белки, названные сопроводительными, играют ключевую роль в процессе «сборки» двух частиц, что в их связи, дает протеасомам способность к очистке клеток от нежелательных белков. Сопроводительные белки действуют как диспетчер для этих двух частиц.
Одно из данных нового исследования — то, что в дополнение к действию в качестве молекулярного диспетчера для этих двух частиц, сопроводительные белки также управляют временем, когда эти две частицы объединяются. Точно так же ученые обнаружили многое другое об этих двух частицах.
У основной частицы есть семь пазов, в то время как у регулирующей частицы есть шесть выступов, которые совпадают с этими пазами. Когда они комплектуются вместе, задействуется функциональность протеасом. «В процессе сборки есть только один выступ, который фактически определяет, как будут связаны основная и регулирующая частица», — сказал Роелофс. «Это удивительно, потому что есть шесть выступов, но для придания специфичности необходим только один, и стыковкой в паз управляет сопроводительный белок».
Роелофс полагает, что данные могут указать новые цели для противораковых препаратов, поскольку сопроводительные белки в человеческих генах вовлечены в рак печени. Ингибитор протеасом «Бортезомиб» используется в текущем лечении рака. В дополнение к этому, информация может способствовать прогрессу в исследованиях рака и неврологии, предоставляя ученым новые пути к исследованию и управлению.
«Это — довольно фундаментальное открытие», — сказал Роелофс. «Понимание основного механизма часто может приводить к новым путям выздоровления, что существенно, когда дело доходит до здоровья человека».
Ученые получили открытие комбинацией методик, включая Cryo-электронную микроскопию, рентгеновскую кристаллографию, дрожжевую генетику, биохимические восстановительные анализы и замеры активности протеасом. Эти методики помогли исследователям изучить субмикроскопические выступы и сложный процесс закрепления выступов в пазах, так же как и исследование роли сопроводительных белков в основном и регулирующем процессе с частицами.
Исследование в значительной степени финансировалось Центром биомедицинских исследований структур и функций высших белков, или COBRE-psf, центром поддержки Канзасского Университета — мультидисциплинарной, биомедицинской программой исследований, финансируемой Национальным Институтом Здоровья; Исследовательским центром Джонсона Кэнсера Канзасского Университета; и Канзасской сетью высших биомедицинских исследований IDeA, или K-INBRE.
Источник: sciencedaily.com
- Открыта загадочная болезнь, имитирующая психическое расстройство
- Ожирение у матерей удваивает риск аутизма у детей
- Критические белки рака и места их взаимодействия
- Причины алкоголизма и наркомании
- Почему следует есть больше скумбрии и меньше лосося?
- Преимущества для здоровья от употребления мелкой рыбы
- Молекулярные причины болезни Альцгеймера
- Масло из фритюра способствует нейродегенерации
- Клюква повышает спортивные результаты
- Скрытая опасность усталости после сна
