Как клетки избавляются от «мусора»: ключ к новым лекарствам
Исследователи из UNLV и Института биохимии Макса Планка изучают, как клетки уничтожают ненужные или вредные белки, что может быть причиной плохого самочувствия при болезнях. Их работа сосредоточена на ферментах круллин-РНГ-лигазах (CRLs).
Роль CRLs в клетке
CRLs — это сложные наномашины, критически важные для системы утилизации клетки. Они помечают дефектные, токсичные или избыточные белки небольшим белком убиквитином, что запускает их разрушение. Мутации или сбои в работе CRLs связаны с такими заболеваниями, как нарушения развития и рак.
«CRLs имеют ключевые функции в поддержании благополучия наших клеток. Если система утилизации в клетке ломается, как мусор на тротуарах во время локдауна, это может привести к болезни», — объясняет профессор Гари Клейгер.
Научный прорыв и терапевтический потенциал
Новое исследование «Cullin-RING ligases target substrates with geometrically optimized catalytic partners», опубликованное в Molecular Cell, раскрывает молекулярные механизмы работы CRLs. Учёные показывают, как клетки селективно маркируют белки для уничтожения, избегая случайного «выброса» нужных молекул.
- Лаборатория Клейгера ранее показала, что скорость переноса убиквитина CRLs приближается к самым быстрым реакциям в биологии.
- Работа открывает потенциальную «ахиллесову пяту» для болезнетворных белков.
Будущее лекарств
Многие специалисты считают, что «перехват контроля» над CRLs для прицельного уничтожения болезнетворных белков — следующая крупная инновация в разработке лекарств.
- CRLs — основной инструмент, который используют специалисты по открытию лекарств для запуска деградации вредных белков.
- Препараты на основе CRLs уже проходят клинические испытания и могут получить одобрение FDA в течение 1–2 лет.
Ранее в этом месяце в журнале Nature Structural & Molecular Biology команда впервые визуализировала точный механизм мечения белков, катализируемый CRLs. Эти открытия углубляют понимание болезней и ускоряют создание новой платформы для разработки терапии.