_ Învățați cum se elimină celulele a materialelor nedorite este cheia pentru potențialele noi terapii, spun oamenii de știință

Te-ai săturat și să te îmbolnăvești și să obosești? O echipă de cercetare condusă de UNLV explorează dacă motivul pentru care ne simțim uneori rău în primul rând este că celulele corpului nostru suferă de gunoiul care se acumulează în ele.

Gary Kleiger, profesor și președinte al departamentului de chimie și biochimie la UNLV, împreună cu Brenda Schulman, directorul Institutului de Biochimie Max Planck din München, și echipele lor lucrează la modalități de a ajuta corpurile noastre să vâneze și să distrugă proteinele care cauzează boli.

Ei Sunt autorii unui nou studiu revoluționar, „Cullin-RING ligases vizează substraturi cu parteneri catalitici optimizați geometric”, publicat în revista Molecular Cell, care ne ajută să înțelegem cum enzimele numite cullin-RING ligaze (sau CRL) ajută celulele să scape. de proteine ​​care nu mai sunt necesare. Rezultatele indică, de asemenea, un potențial călcâi Ahile pentru proteinele care ne îmbolnăvesc.

„Cullin-RING-ligazes (CRL) sunt nanomașini complexe care sunt cruciale pentru sistemele complexe de eliminare și reciclare ale celulei”, a spus Schulman. . „CRL-urile etichetează proteinele defecte, toxice sau de prisos cu o proteină mică numită ubiquitin, iar mutațiile sau disfuncționalitățile care afectează CRL-urile sunt adesea asociate cu boli, cum ar fi tulburările de dezvoltare sau cancerele.”

Echipa de cercetare susține că, deoarece CRL-urile au funcții cheie în menținerea bunăstării celulelor noastre, este de o importanță fundamentală să le definim și să înțelegem mecanismele moleculare ale acestora.

„Aceasta este o muncă extrem de importantă. De exemplu, în timpul blocării COVID-19, unii își pot aminti că gunoaiele s-au îngrămădit pe trotuarele din cel puțin unele orașe, provocând o criză de sănătate”, spune Kleiger. „Același lucru este valabil și pentru celulele noastre, iar boala umană poate apărea cel puțin în parte din cauza sistemelor noastre de eliminare care nu funcționează corect.”

Știind mai multe despre modul în care celulele folosesc aceste procese pentru a elimina materialele inutile sau nedorite. poate accelera studiile de descoperire a medicamentelor.

„Cercetătorii au făcut deja progrese uimitoare în direcția „deturnării” CRL-urilor pentru a vâna și distruge proteinele care cauzează boli. Mulți cred că aceasta este următoarea inovație majoră în descoperirea medicamentelor", spune Kleiger. . „Și prin descoperirea în continuare a modului în care funcționează CRL-urile în celulele noastre, oamenii de știință pot folosi aceste cunoștințe pentru a înțelege mai bine boala umană și pentru a ajuta această platformă nouă de descoperire a medicamentelor.”

CRL-urile funcționează prin etichetarea proteinelor țintite pentru distrugere cu un mic mic. proteină numită ubiquitină, iar laboratorul lui Kleiger a fost primul care a arătat că rata de transfer al ubiquitinei se apropie de viteze care rivalizează cu unele dintre cele mai rapide reacții cunoscute din biologie. Rezultatele lucrării actuale ne arată în continuare cum celulele sunt capabile să fie selective cu privire la ceea ce scapă, iar proteinele nu sunt aruncate la gunoi accidental.

În ultimii 20 de ani, mii de oameni de știință au cheltuit miliarde de dolari cercetând un concept terapeutic pentru tratarea bolilor umane prin căsătoria enzimelor care participă la distrugerea proteinelor cu proteinele care provoacă boli.

CRL-urile sunt alegerea copleșitoare a specialiștilor în descoperirea medicamentelor pentru a promova distrugerea proteinelor care cauzează boli. , iar medicamentele dependente de CRL sunt deja în clinică și pot obține aprobarea FDA în termen de unul până la doi ani. Munca lui Kleiger, Schulman și colegii lor mută acul în progresul către soluții tangibile.

Noul studiu este doar cel mai recent realizat de laboratoarele Kleiger și Schulman care arată instantanee ale CRL-urilor în timpul procesului de etichetare a proteinelor. pentru distrugere. La începutul acestei luni, Kleiger, Schulman și colaboratorii au publicat o lucrare în revista Nature Structural & Molecular Biology, care a permis oamenilor de știință să vizualizeze mecanismul precis de etichetare, catalizat de CRL-uri, pentru prima dată.

(Fluierul)