18.09.2020

Как работает искусственный белок

Если попытаться объяснить простыми словами, то «умные» клетки — это клетки, которые обладают неким элементом самостоятельности. То есть они способны делать что-то без каких либо «команд» от нашего организма. Во время недавних исследований был создан новый искусственный белок, который изменяет сам принцип работы живых клеток, давая им возможность «понимать», что в окружающей среде произошли некоторые изменения.

Белки — это крайне важные органические соединения, которые регулируют практически все процессы, происходящие внутри нашего с вами организма. Невзирая на то, что об этих соединениях известно достаточно много, ученые продолжают открывать все новые свойства и возможности белков. К примеру, не так давно команда исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Вашингтонского университета создала новый искусственный белок, который при взаимодействии с обычными клетками вызывает изменения, превращая их в «умные».

Как работает искусственный белок

Новый искусственный белок получил название LOCKR (Latching Orthogonal Cage/Key pRotein) и он состоит из нескольких молекул, каждая из которых играет свою роль. Эти роли можно назвать «ловушка», «ключ» и «замок». Первая нужна для того, чтобы соединиться с нужной для дальнейшего изменения клеткой. «Замок» держит функциональную часть белка в неактивной форме. Когда LOCKR подходит к нужной клетке и внедряется в нее, «ключ» отпирает «замок», а это приводит к тому, что белок начинает менять клетку изнутри, наделяя ее одной или несколькими новыми функциями, среди которых: активация или деактивация определенных генов, самоуничтожение определенных клеток или белков, выработка нужных соединений и так далее.

Сама технология работы белка LOCKR получила название degronLOCKR. Задачей этой системы является изменение в выработке определенных видов клеточных белков. Например, если концентрация белка, необходимого для роста клетки падает, благодаря LOCKR клетка сама может «понять», что с ее работой «что-то не так» и это автоматически перестроит метаболизм так, чтобы вернуть все в норму.

Зачем это нужно

Одним из возможных применений технологии может стать реабилитация пациентов, получивших ту или иную травму головного мозга. Дело в том, что когда головной мозг поврежден (например, вследствие инсульта), то такой пораженный мозг гораздо хуже отдает команды всему организму, что крайне негативно сказывается на метаболизме в целом. LOCKR может помочь в этом случае и контролировать обмен веществ и работу клеток на периферии без команд со стороны центральной нервной системы.

Найден способ борьбы с раком без вреда для организма

В зависимости от вида рака и типа лечения, пациент может страдать от множества побочных эффектов, в том числе анемии, потери аппетита, кровотечений, усталости, выпадения волос, тошноты и так далее.

Однако группа исследователей из Университета штата Орегон, Университета Центральной Флориды и Нью-Йоркского университета сделала открытие, благодаря которому можно разработать методы лечения опасного заболевания, которые не будут вызывать развитие осложнений от противоопухолевой терапии.

Почему опухоли растут

Как известно, отличительной чертой поведения опухолевых клеток является их неконтролируемый рост. Опухолевые клетки должны постоянно получать энергию и создавать строительные белки для репликации. За счет быстрого обмена веществ внутри клеток и происходит их рост. И изучая эти процессы при развитии нейрофиброматоза 2 типа — наследственном заболевании, которое вызывает развитие доброкачественных опухолей в нервной системе, ученые из США пришли к необычным выводам.

Как сообщает редакция издания Journal of Biological Chemistry, исследователи во главе с профессором Маком Франко обнаружили, что клетки опухолей воспроизводят окислитель и особый нитрующий агент (пероксинитрит). Они воздействуют на аминокислотный состав белков организма, а конкретно на тирозин. Когда тирозин видоизменяется, он «перепрограммирует» клетки на более быструю выработку энергии.

Чтобы поддерживать постоянный рост, опухолевые клетки изменяют способ производства энергии и строительных белков. Мы обнаружили, что пероксинитрит, самый мощный окислитель, вырабатываемый клетками, контролирует метаболические изменения, которые происходят в опухолевых клетках нервной системы, что и поддерживает их рост. Мы считаем, что существуют специфические белки, которые приобретают новую функцию, которой у них раньше не было, и эта новая функция может контролировать рост опухоли.

При этом в нормальных, не пораженных опухолевым процессом тканях, пероксинитрит не вырабатывается. Более того, именно из-за пероксинитрита зачастую поражаются и здоровые клетки, что и может приводить к развитию значительных осложнений при течении болезни.

Это открытие дает нам отличную возможность разработки новой терапевтической стратегии при лечении онкологических состояний. Нам нужно лишь понять, каким образом можно замедлить или даже остановить производство пероксинитрита. Если это удастся, то у нас будет отличная возможность не только эффективно остановить рост опухоли, но и сделать это с минимальными побочными эффектами для всего организма в целом.

https://hi-news.ru/feed

Spread the love

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *