Coraz więcej w świecie nauki mówi się o zaburzeniach interakcji między białkami (u chorych na mukowiscydozę). Czym są interakcje i ich zaburzenia? Bardzo rzadko białko działa samodzielnie. Wiele procesów molekularnych wymaga współdziałania kilku białek. Takie oddziaływania są bardzo ważne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu, a ich zaburzenia są podstawą wielu chorób, takich jak choroba Creutzfelda-Jacoba, choroba Alzheimera.
Naukowcy z Scripps Research Institute (TSRI) w San Diego w Kalifornii przyjrzeli się zaburzeniom interakcji białkowej CFTR u chorych na mukowiscydozę (z mutacją ΔF508). Odkryli, że białko CFTR częściej “komunikuje się ze złymi sąsiadami komórkowymi”. Tak “zajęte” białko przestaje funkcjonować normalnie i jest przedwcześnie unieczynniane przez przyłączenie cząsteczek innego, małego białka, ubikwityny(1). W doświadczeniach w niskich temperaturach gen CFTR odzyskiwał swoją funkcjonalność.
Naukowcy szukają teraz możliwości stworzenia nowych potencjalnych leków, które potrafią naśladować proces, który występował w niskich temperaturach. Z użyciem technologii “Co-Purifying Protein Identification Technology (CoPIT)” udało się zlokalizować kilkaset białek z zaburzoną interakcją, z czego skupiono się na 8 kluczowych dla zaburzeń nieprawidłowego genu CFTR. Dzięki metodzie wyciszania genów (2) można “wyłączyć” odpowiedzialne geny i przywrócić przynajmniej częściowo prawidłowe działanie genu CFTR. Zadaniem naukowców jest teraz opracowanie białka o takiej powierzchni, by jak najlepiej pasowała do wybranych protein. Tak zaprojektowane białko posłuży w przyszłości jako lek w terapii CF.
Badania zostały opublikowane w listopadzie wmagazynie Nature.
Przypisy: wikipedia
Zdjęcie: wizualizacja interakcji (niebieskie linię) między białkami (kolorowe punkty). Autor: Keiono~commonswiki (CC BY-SA 3.0)
1) Ubikwitynacji podlegają z jednej strony białka uszkodzone, zdeformowane, zdenaturowane i nieprawidłowo funkcjonujące, białka obce dla danej komórki (np. wirusowe), z drugiej zaś – białka krótko żyjące. Po oznaczeniu ubikwityną białko podlega rozkładowi w proteasomie.
2) Wyciszenie genu – wyłączenie działania (ekspresji) genu bez jego usuwania z żywego organizmu, różnymi metodami inżynierii genetycznej. Wyciszanie polega na blokadzie transkrypcji lub translacji genu. Wyciszanie genów stosuje się w badaniach naukowych, gdzie metody te pomagają ustalić, za co dany gen odpowiada. Są też próby użycia ich w terapiach genowych. Obecnie prowadzi się m.in. prace nad wyciszeniem genów różnych nowotworów.
