11 ноября 2015

Исследователи из  Университета Райса и Медицинского колледжа Бэйлора  декодировали  структурные детали белка, который считается ключевым   для   лечения нервно-мышечных заболеваний.
 
Их успех  построен на структурном картировании  белка, известного как leiomodin 2 (Lmod2), прикрепленного  к двум актиновым  субъединицам,  и это  дает возможность глубже изучить  немалиновую  миопатию, наследственное заболевание, при котором происходит ослабление мышц, но  иногда заболевание   может быть  и смертельным.
 
Работа биохимиков  Джианпенг  Ма и Ван Цинхуа и их коллег была опубликована в  Proceedings of the National Academy of Sciences. 
Белки  представляют собой крупные молекулярные цепи аминокислот,  и  они   выполняют множество  функций  в организме. Знание того, как цепи сворачиваются в функциональные белки, помогает исследователям определить, как  они  участвую в развитии   заболевания и, таким образом, как можно лечить заболевания.
 
Получение конструктивных деталей   актина на атомарном уровне  было большой проблемой  для  многих ученых. Как объяснил доктор  Ма,   рост белка  в актиновых филаментах происходит быстро и  для кристаллизации  недостаточно времени. 
Усилия ученых клиник Райс-Бейлор были сфокусированы  на том  моменте,  что  10 лет назад  Ма пришел к выводу, что могут быть  разработаны мутации, которые  смогут  ограничить рост нитей актина. Комплексы, состоящие  только из  двух до четырех субъединиц актина, будут достаточно короткими, чтобы кристаллизоваться.
 
Исследователи впервые получили устойчивые к анализу  актины   путем незначительных мутаций, которые не влияют на способность  субъединиц актина   формировать небольшие молекулярные комплексы, называемые олигомерами. Но это  позволило полученному актину быть  зафиксированным и возможность  проанализировать с помощью проверенного временем метода   рентгеновской кристаллографии, который показывает положение каждого атома в молекуле. (Белки находятся в постоянном движении, по мере того, как они выполняют свои функции. Исследователи могут изучать только их трехмерные формы, когда они запирают свои атомы в состоянии  кристаллизации.)
 
Ученые Ма и Ван  проявляли  наибольший интерес к  структуре белка  Lmod2, который является предшественником   актина, а затем  участвует в  образовании  актиновых филаментов в клетках мышц. Пучки филаментов  образуют каркасообразные  волокна, которые позволяют удлиненным клеткам расширяться и сжиматься. Lmod2 является одним из  видов белка, имеющих важное значение для функций актина во многих типах мышечных  клеток, в том числе, в   мышце сердца  и скелетных мышцах.
"Этот белок имеет решающее значение для биогенеза и  достижения необходимой длины  актиновых нитей, « сказал Ван. "Нити не могут  быть слишком короткими или слишком длинными."
Когда  ученый Ван и  исследователь  Чен картировали  мутацию  другого  белка  из группы лейомодина,  известного  как Lmod3, который  наблюдался у   нескольких пациентов,  оказалось что результатом мутации  является потеря способности формировать нити актина. И такая мутация ,как объясняет Ван ,  может быть смертельной  для пациентов.
 
"Это был долгий и трудный процесс, « сказал Чен. "Я рад, что мы идем в правильном направлении."
Проведенная работа открывает  возможность  для исследователей искать методы   лечения немалиновой миопатии с помощью мутации, а также более детально изучить белки из группы   leiomodin. "Это всего лишь один пример, « сказал Ван. "Поскольку этот белок имеет большое  разнообразие, эта структура не только помогает понять, как работает эта молекула, это также помогает понять, как работает группа этих молекул."
В ходе работы,  сказал Ма, команда поняла, что  актиновые  нуклеаторы  могут  также служить в качестве важного компонента сигнальных путей у млекопитающих, что опосредует производство актина  с помощью элегантного сенсорного механизма.» И эта возможность будет предметом дальнейшего изучения»- сказал он.
АКЦИИ и СКИДКИ В АПРЕЛЕ

Подробнее

Запись на прием

Записаться на прием в режиме реального времени

Вопрос-ответ

На вопросы отвечают наши ведущие специалисты

Энциклопедия

Вся информация о заболеваниях позвоночника