Как небольшие изменения в белке приводят к серьёзным проблемам для клеток

Исследователи из Института Слоана Кеттеринга раскрыли механизм, из-за которого белки-шапероны начинают работать неправильно, и нашли способ это исправить. Открытие указывает путь к новому подходу в разработке таргетных препаратов для лечения рака и других заболеваний, включая болезнь Альцгеймера.

Как «хороший парень» становится плохим

Исследование было сосредоточено на шапероне GRP94, который играет важную роль в реакции клеток на стресс. Учёные обнаружили, что когда GRP94 подвергается процессу гликозилирования (добавлению молекулы сахара), его поведение полностью меняется.

«Он превращается из очень гибкого и подвижного белка в очень жёсткий», — объясняет старший автор исследования Габриэла Чиозис. «Этого одного изменения достаточно, чтобы превратить его из хорошего парня в клетке в плохого. Это, в свою очередь, может заставить клетку вести себя ненормально».

После добавления сахара GRP94 перемещается из эндоплазматического ретикулума (где обычно происходит синтез и фолдинг белков) к плазматической мембране клетки. Это приводит к широкой дисфункции белков и более агрессивному течению рака.

Поиск прототипа для будущих лекарств

Исследователи сообщают, что уже идентифицировали небольшую молекулу PU-WS13, которая воздействует на GRP94 в плазматической мембране. Эта молекула, по-видимому, исправляет дефекты в GRP94, позволяя ему снова вести себя нормально.

«Изменения, которые мы наблюдали, происходят только в больных клетках, например, раковых или связанных с болезнью Альцгеймера, — говорит д-р Чиозис. — Это делает их хорошей мишенью для терапии, поскольку здоровые клетки, вероятно, не пострадают».

Она подчёркивает, что PU-WS13 — это лишь прототип, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы адаптировать его для применения у людей.