Новые белки позволяют учёным контролировать клеточную активность

Исследовательница EPFL Сайлан Шуй разработала метод управления активностью белков, подобный включению и выключению света. Её работа опубликована в Nature Communications.

Конструирование белковых переключателей

Учёные начали с компьютерного моделирования белков, не существующих в природе, и собрали их в OFF- и ON-переключатели.

«Первый шаг — соединить два синтетических белка и убедиться, что они могут работать в тандеме. Один белок действует как цемент, склеивая всю структуру, а другой — это рецептор лекарства. Нам также нужно было найти два белка, которые образуют прочные, стабильные связи», — говорит Шуй.

Молекула, которая переключает режим

После создания белковых пар потребовалась третья молекула, способная либо связываться со структурой и активировать её, либо разрывать её и деактивировать.

Системы Шуй реагируют на клинически одобренный препарат Venetoclax, обычно используемый для лечения рака.

«Я, по сути, превратила Venetoclax в переключатель "вкл/выкл" для белков», — говорит исследовательница.

При контакте с белками молекулы Venetoclax либо активируют их, либо разделяют и деактивируют, выступая в роли «выключателя света». Это позволяет контролировать время и продолжительность активации белков.

Мониторинг клеточной активности

Белковые переключатели в перспективе могут служить посредниками для контроля клеток внутри человеческого тела.

«Мы могли бы поместить белковые переключатели внутрь определённых клеток, чтобы активировать их, когда захотим», — объясняет Шуй. — «Таким образом, мы можем применить стимул и наблюдать за клеточным ответом».

Бруно Коррея, руководитель лаборатории EPFL, добавляет: «Этот тип белковой цепи, где одно и то же соединение выполняет две диаметрально противоположные функции, может стать перспективным методом для мониторинга безопасности и эффективности модифицированных клеток».