Ученые определили механизм действия ключевых белков, участвующих в раке и болезни Альцгеймера

Белки семейства HAT (транспортеров аминокислот) необходимы для жизни, так как переносят аминокислоты через клеточную мембрану. Хотя члены этого семейства практически идентичны по структуре, некоторые транспортируют определенные аминокислоты, а другие — нет. Эта специализация определяет их вовлеченность в специфические функции, такие как рост клеток или нейрональные функции, и, как следствие, в связанные с ними заболевания, включая рак или нейродегенеративные состояния, например, болезнь Альцгеймера.

Исследователи из Испанского национального центра онкологических исследований (CNIO) и Института биомедицинских исследований (IRB Barcelona) определили, что конкретность функции обеспечивается всего несколькими аминокислотными остатками в определенных областях белка. Именно они отвечают за связывание со специфическими аминокислотами. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Как была решена задача

Для изучения 3D-структуры этих мембранных белков ученые применили комплексный подход:

• Крио-электронная микроскопия высокого разрешения — позволила визуализировать структуру одного из членов семейства HAT на атомном уровне.
• Компьютерное моделирование (молекулярная динамика).
• Дизайн мутантов этих белков и функциональные исследования.

Этот метод позволил определить "карман" связывания аминокислот и детали механизма их узнавания.

Значение для медицины

Атомные детали показали, что замена отдельных остатков в ключевых позициях у разных членов семейства HAT меняет специфичность связывания и транспорта. Это открывает путь к созданию новых терапевтических и диагностических инструментов.

Цель исследователей — разработать соединения, которые будут действовать на специфические области этих белков, чтобы управлять связанными с ними патологиями, такими как рак и нейродегенеративные заболевания.