Учёные открыли новое взаимодействие белка и РНК для лечения фиброза
Исследователи из Института молекулярной биофизики и Департамента химии и биохимии Университета штата Флорида обнаружили, как белок LARP6 в организме человека взаимодействует с РНК. Это открытие может привести к новым методам лечения фиброза — патологического рубцевания тканей.
Учёные изучали белок LARP6, который играет ключевую роль в производстве коллагена I типа — основного структурного компонента кожи, костей и других тканей. Этот белок важен, так как связан с заболеваниями, характеризующимися избыточной выработкой коллагена, такими как фиброз.
Был обнаружен новый участок белка, который с высокой точностью распознаёт и связывается с РНК, подобно деталям пазла. Исследование даёт более чёткое представление о том, как можно воздействовать на LARP6 для лечения болезней, связанных с гиперпродукцией коллагена.
Работа опубликована в журнале Nucleic Acids Research.
Как LARP6 взаимодействует с РНК
LARPs (La-родственные белки) — это суперсемейство белков, присутствующих во всех растениях и животных. Они связываются с РНК — молекулой, которая переносит генетическую информацию, участвует в синтезе белков и регулирует функцию ДНК. LARP6 — один из пяти основных человеческих белков LARP, участвующий в регуляции и биосинтезе коллагена. По сравнению с другими LARP, на молекулярном уровне мало изучено, как именно LARP6 взаимодействует с РНК.
Как пояснил руководитель исследования Роберт Сильверс, их работа похожа на изучение того, как соединяются детали LEGO, но с учётом структуры, подвижности частей и их функциональности. Новый «элемент LEGO» (LARP6) использует другой тип взаимодействия с РНК, другой набор правил и совершенно другой сайт связывания.
Методы исследования и перспективы
Команда начала изучать этот необычный белок по инициативе профессора Бранко Стефановича, многие годы исследующего фиброз. После неудачных попыток с помощью рентгеновской кристаллографии учёные остановились на ЯМР-спектроскопии.
ЯМР-спектроскопия использует магнитные свойства атомных ядер для определения детальной структуры и свойств молекулы. Этот метод идеален, так как позволяет изучать комплекс в растворе, близком к естественным физиологическим условиям, а также исследовать динамику молекул. Он оказался особенно полезен, потому что LARP6 нестабилен до связывания с РНК.
С помощью ЯМР-спектроскопии исследователи выяснили, что способ связывания LARP6 с РНК напрямую задействован в биосинтезе коллагена I типа, участвующего в развитии фиброза. Это открытие может помочь в разработке будущих методов лечения.
По словам Сильверса, комплекс LARP6 и РНК является потенциальной мишенью для разработки лекарства против фиброза, поскольку на сегодняшний день не существует препарата, способного замедлить или остановить прогрессирование этого заболевания.