Важен транспортен протеин декодиран - медицински аспекти
Протеините, исто така познати како протеини, работат како наномашини во човечкото тело - тие имаат добро дефинирани структури и често работат заедно со други протеини. Транспортните протеини се многу важна класа на протеини. Овие се наоѓаат во клеточната мембрана и се одговорни за внатрешно и надворешно пренесување на супстанции, на пример, хранливи материи или отпадни производи.
Без „транспортер“, ќелијата не би можела да прошверцува храна во внатрешноста на ќелијата и затоа не може да се храни и да живее. Одредени транспортери, исто така, играат клучна улога во рак, разни метаболички болести, зависност од дрога и вирусни инфекции. За нивната структура досега се знаеше малку.
Сега меѓународен тим на истражувачи предводен од структурни биолози од Институтот за биохемија и молекуларна медицина на Универзитетот во Берн и Националниот центар за истражување „TransCure“ успеаја да ја дешифрираат структурата на важен протеин за транспорт. За прв пат, тие беа во можност да ја отсликаат нејзината „архитектура“ користејќи сложени процеси на сликање и компјутерски пресметки. Пренесувањето на овој транспортер со висока резолуција може да се користи за дизајнирање на лекови против рак. Студијата сега е објавена во списанието „Зборник на трудови на Националната академија на науките“ (PNAS).
Транспортер со „приколка“
Истражениот транспортен протеин LAT2 не работи сам, туку заедно со „помошник-протеин“ - што е многу невообичаено кај транспортерите. Двата протеини се цврсто поврзани едни со други и пренесуваат одредени аминокиселини преку клеточната мембрана. Аминокиселините служат како извор на енергија и градежни блокови за изградба на други протеини.
ЛАТ протеините се прекумерно продуцирани во одредени клетки на ракот. Сузбивањето на овие транспортери може да го инхибира растот на клетките на ракот. „Разбирањето како функционираат ваквите транспортни протеини на молекуларно ниво е од голема биолошка важност“, вели Димитриос Фотијадис, раководител на студијата. Затоа, истражувачите ја испитале структурата на овој протеински комплекс и го претставиле со слики.
Протеини што се само неколку нанометри - милионити милиметар - може да се визуелизираат со помош на електронска микроскопија со висока резолуција. Тридимензионална слика на транспортниот и помошниот протеин е создадена со комбинирање на електронски микроскопски слики кои прикажуваат различни погледи на протеинскиот комплекс со комплексни компјутерски пресметки.
„Тоа е една од нашите долгорочни и амбициозни цели да развиваме нови лекови против болести како што е ракот користејќи структури со висока резолуција и дизајн на лекови“, вели Фотиадис. За структурните биолози од Берн, кои истражуваат транспортни протеини како дел од NCCR „TransCure“ и во други проекти, електронската микроскопска слика на LAT2 е само почеток: Тие работат интензивно на дешифрирање на архитектурата на оваа нано-машина за транспорт во уште поголеми детали - со кон атомско ниво.
Информации за публикација:
Алберт Росел, Марсел Меури, Елена Алварез-Маримон, Меритсел Коста, Лаура Перез-Кано, Антонио Зорзано, Хуан Фернандез-Ресио, Мануел Палачин и Димитриос Фотијадис: Структурни основи за интеракција и стабилизација на транспортерот на човечки аминокиселини LAT2 придружен протеин 4F2hc, 10 февруари 2014 година, PNAS, дои/10.1073/pnas.1323779111