Новый белок Ait1 — ключ к созданию безопасных противогрибковых препаратов

Дрожжевые грибки ежегодно заражают около 150 миллионов человек и становятся причиной смерти примерно 1,7 миллиона, особенно среди людей с ослабленным иммунитетом.

Учёные из Университета Аризоны обнаружили, что клетки дрожжей и клетки иммунной системы человека для запуска роста используют удивительно схожие химические реакции, управляемые белковым комплексом TORC1 (Target of Rapamycin kinase Complex 1). Однако им удалось выявить ключевое различие, которое может лечь в основу новых лекарств.

Открытие нового регулятора

Исследователи идентифицировали и назвали белок, который запускает этот процесс у дрожжей, — Ait1. Этот нутриентный сенсор и регулятор TORC1 отключает комплекс, когда клетка испытывает нехватку питательных веществ, тем самым блокируя рост.

«Ait1 похож на руку, которая удерживает TORC1 на месте, с пальцем, который дотягивается до верха и включает или выключает TORC1 в зависимости от количества питательных веществ в клетке», — объяснил соавтор работы Эндрю Капальди.

Проблема существующих методов

Поскольку человеческий организм зависит от того же пути TORC1, подавление роста патогенных дрожжей через ингибирование этого комплекса (например, препаратом рапамицин) одновременно подавляет и иммунные клетки человека, что недопустимо.

Решение и эволюционный контекст

Ключевое открытие заключается в том, что люди не используют Ait1 для регуляции TORC1. Следовательно, препараты, нацеленные специфически на Ait1, смогут подавлять рост дрожжей, не затрагивая иммунные клетки.

С эволюционной точки зрения, Ait1 появился лишь около 200 миллионов лет назад, относительно недавно. Примерно в то же время у различных организмов исчез древний регулятор TORC1 — Rheb, который до сих пор присутствует у человека.

«Мы показали, что некоторые древние регуляторы TORC1, найденные у людей (включая Rheb), были утрачены у тех же дрожжей, которые приобрели Ait1 200 миллионов лет назад», — отметил Капальди.

Это открытие предполагает, что и другие одноклеточные организмы, включая многие паразиты и растения, могли приобрести свои собственные, новые регуляторы, подобные Ait1, которые также могут стать мишенями для лекарств.