Открыт механизм контроля белка, атакующего патогены и раковые клетки

Исследователи из Университета Бирмингема обнаружили «сторожевой механизм» для белка GBP1, который атакует микробы в зараженных клетках. Это открытие, опубликованное в Science, открывает путь к новым методам лечения токсоплазмоза, хламидиоза, туберкулеза и даже рака.

Как работает «замок и ключ»

• Белок GBP1 активируется при воспалении и способен атаковать мембраны внутри клеток, уничтожая их.
• Ученые выяснили, что его активность контролируется процессом фосфорилирования — фермент киназа PIM1 добавляет к GBP1 фосфатную группу.
• Фосфорилированный GBP1 связывается со скаффолд-белком, что безопасно «запирает» его и защищает здоровые клетки от неконтролируемой атаки.
• Этот механизм предотвращает бесконтрольную атаку GBP1 на мембраны и чувствителен к действию патогенов внутри клеток.

Прорыв в борьбе с патогенами

Исследование началось с изучения паразита Toxoplasma gondii. Оказалось, что токсоплазма блокирует воспалительные сигналы в клетке, предотвращая выработку PIM1. В результате «сторожевой механизм» отключается, и GBP1 высвобождается для атаки на паразита.

• Аналогичный эффект достигался принудительным «выключением» PIM1 с помощью ингибитора или манипуляций с геномом клетки.
• Этот принцип может работать и против других патогенов, таких как Chlamydia, Mycobacterium tuberculosis и Staphylococcus, устойчивость которых к антибиотикам растет.

Перспективы для онкологии

Открытие имеет огромный потенциал для лечения рака:

• PIM1 — ключевая молекула для выживания раковых клеток.
• GBP1 активируется воспалительным эффектом, вызванным раком.
• Ученые полагают, что блокировка взаимодействия между PIM1 и GBP1 может привести к избирательному уничтожению раковых клеток.

«Последствия для лечения рака огромны. Мы думаем, что этот сторожевой механизм активен в раковых клетках. Следующий шаг — исследовать это и посмотреть, сможем ли мы заблокировать "стража" и селективно устранить раковые клетки. На рынке уже есть ингибитор, который мы использовали для разрушения взаимодействия PIM1 и GBP1. Так что, если это сработает, можно будет использовать этот препарат, чтобы разблокировать GBP1 и атаковать раковые клетки», — пояснила руководитель исследования доктор Ева Фрикл.

Хотя до практического применения еще далеко, открытие механизма контроля PIM1 над GBP1 — это значительный первый шаг в разработке новых методов борьбы с раком и устойчивыми к антибиотикам патогенами.