Белки, модифицированные в легких, раскрывают биологические функции брома

Исследователи из Центра изучения редокс-процессов в биомедицине (Redoxome) в Бразилии идентифицировали белки внеклеточного матрикса, модифицированные действием гипобромноватой кислоты, в нормальной и фиброзной ткани легких. Это указывает на возможную физиологическую роль бромирования белков. Данная работа — первое исследование, идентифицировавшее бромированные белки при легочном фиброзе и в нефиброзной легочной ткани.

Внеклеточный матрикс — это сложная трехмерная сеть белков и других макромолекул, которая связывает и закрепляет клетки, формируя ткани, и выполняет жизненно важные функции для клеточной поддержки, межклеточной коммуникации и регуляции развития тканей.

Исследование опубликовано в журнале Redox Biology.

«Эта работа показала, что бромирование происходит физиологически, и что пероксидазин — фермент, катализирующий образование гипобромноватой кислоты, — имеет другие мишени помимо коллагена. Это был один из самых важных вопросов в данной области», — заявила Литиель Сезар Круз, первый автор статьи. Она проводила исследование во время постдокторской стажировки под руководством Флавии Меотти, профессора IQ-USP и члена Redoxome.

Галогенирование — это химическая реакция, в которой один или несколько атомов галогена (в основном фтора, хлора, брома или йода) присоединяются к соединению. Галогенные модификации биологических молекул все чаще признаются в нескольких областях биологии, но их важность в организме млекопитающих широко не изучалась.

Открытие роли ионов брома в окислительном сшивании коллагена IV в составе внеклеточного матрикса стало первым доказательством того, что бром играет важную роль в живых организмах.

«Мы больше знаем о хлорировании, которое зависит от миелопероксидазы, воспалительного фермента. В целом, этот тип галогенирования, связанный с болезнями, изучается более широко, потому что воспаление лежит в основе очень многих заболеваний. При воспалительных заболеваниях с активностью миелопероксидазы, как правило, наблюдается увеличение количества белков с добавлением хлора.

Эта модификация бромом очень похожа, поскольку хлор и бром — очень похожие химические элементы, и модификация происходит в тех же аминокислотах, включая тирозин. Однако, хотя уровни брома в плазме в тысячу раз ниже, чем уровни хлора, последний не является хорошим субстратом для пероксидазина, и поэтому во внеклеточном матриксе производится больше гипобромноватой кислоты, чем гипохлоритной», — пояснила Меотти.

Круз поставила цель расширить эти знания, исследовав наличие белков, модифицированных бромтирозином, в образцах ткани легких, полученных от здоровых людей и пациентов с идиопатическим легочным фиброзом. Она также повторно проанализировала опубликованные данные протеомики ткани легких. Как в образцах тканей, так и в данных протеомики она обнаружила модификации в нескольких белках внеклеточной мембраны, даже в здоровых легких.