Работа, проведенная в лаборатории университета Орегона Брэдом Ноленом, профессором кафедры химии и биохимии, была описана в статье, опубликованной 13 февраля в Proceedings of the National Academy of Sciences.Исследователи исследовали волокнистый, похожий на веревку белок в клетках, называемый актином, который растет и разветвляется, как это делают конечности на деревьях.
Когда ветви актина растут, они надавливают на клеточную мембрану и создают выступы, похожие на руки. Эти руки могут тянуть иммунную клетку вперед, позволяя ей преследовать чужеродных захватчиков, оборачиваться и проглатывать их.
Нолен и его коллеги изучили родственный актину комплекс Arp2 / 3, большую сборку белков, которая необходима для ветвления актина. Когда Arp2 / 3 садится на актин, он способствует формированию новой ветви на этом сайте.Этот комплекс Arp2 / 3 имеет решающее значение для подвижности клеток — способности перемещаться и выполнять множество функций — и для инициализации построения сети филаментов, известной как актиновый цитоскелет, который обеспечивает структурную поддержку клеток.Исследователи определили два места на Arp2 / 3, где его касается белок-активатор.
Этот белок-активатор находится в мембране и может определять, когда клетке нужно ползти или поглотить чужеродный агент. Затем он запускает ответ ветвления внутри ячейки, касаясь Arp2 / 3.Чтобы найти точные места, где белок-активатор встречается с Arp2 / 3, исследовательская группа извлекла Arp2 / 3 и белок-активатор из клеток, смешала их вместе и использовала специальный метод, который химически маркирует два белка в местах их соприкосновения.
В сотрудничестве с исследователями из Вашингтонского университета команда исследователей определила местонахождение этих отметок с помощью метода, называемого масс-спектрометрией.«То, что мы обнаружили, было захватывающим, потому что точное знание того, как белок-активатор связывается с комплексом Arp2 / 3, является первым шагом в понимании того, как он включает свою ветвящуюся активность», — сказал Нолен.По словам исследователей, понимание того, как эта ветвящаяся активность включается в злокачественных клетках, может быть применимо при разработке новых лекарств для борьбы с раком.
При некоторых болезненных состояниях, включая вирусные инфекции, такие как ВИЧ и рак, клетки могут потерять контроль над своим актиновым цитоскелетом.Например, сказал Нолен, лекарство, которое блокирует участок на Arp2 / 3, к которому прикасается белок-активатор, предотвратит ветвление актина.
Это может помешать опухолевым клеткам ползать или метастазировать.Фармацевтические компании использовали аналогичные подходы для разработки паклитаксела, противоракового препарата, нацеленного на другой белок, образующий нити, называемый тубулином.
Нолен и его коллеги заявили, что их результаты могут в конечном итоге открыть новые возможности для улучшения здоровья человека за счет расширения арсенала лекарств для борьбы с болезнями.