Ближе к структуре цитокина TSLP: новые перспективы в борьбе с астмой

Пучковая линия PROXIMA 2 на синхротроне SOLEIL, отмечающая год работы, помогла совершить прорыв в понимании механизмов астмы — болезни, которой, по оценкам ВОЗ, страдают 235 миллионов человек в мире. Установка позволяет определять атомную структуру биологических макромолекул (белков, ДНК, РНК и их комплексов), что критически важно для разработки новых, более эффективных лекарств.

Вызовы и решения в рентгеновской кристаллографии

Основной метод изучения структуры — рентгеноструктурный анализ — требует получения высококачественных монокристаллов размером в нанометры. Это длительный процесс: часто проверяются сотни условий кристаллизации и сотни кристаллов. Микрофокусированный рентгеновский пучок на PROXIMA 2 позволяет работать с мельчайшими и неидеальными ("побитыми" или сросшимися) кристаллами, автоматически сканируя их и выбирая лучшие области для анализа, что экономит месяцы работы ученых.

Лечение астмы: взгляд на структуру цитокина TSLP

Исследование, опубликованное в ведущем журнале Nature Structural & Molecular Biology, основано на данных, полученных на PROXIMA 2 (SOLEIL, Франция) и P13 (PETRA3, Германия). Ученые из Гентского университета впервые определили кристаллические структуры белкового комплекса, опосредованного цитокином TSLP.

Ключевые открытия:

• TSLP — это белок, регулирующий действие других клеток.
• Он формирует обширные интерфейсы связи со своими двумя ко-рецепторами (TSLPR и рецептором интерлейкина-7) на поверхности эпителиальных клеток.
• Эта структура инициирует и поддерживает воспаление.
• Высокое разрешение структур показало, как TSLP организует контакты между рецепторами, готовые для внутриклеточной передачи сигнала.

Использование микрофокусированного рентгеновского излучения на обеих пучковых линиях было ключевым для определения структуры комплекса. Исследование также сообщает о результатах работы с модифицированной формой TSLP, которая может стать перспективной отправной точкой для создания лекарств против аллергических заболеваний.

Что такое SOLEIL?

Синхротрон SOLEIL под Парижем — источник света с уникальными свойствами: чрезвычайная яркость (в 10 000 раз ярче солнечного света), широкий спектральный диапазон (от инфракрасного излучения (1 эВ) до жесткого рентгена (50 кэВ)), поляризация и импульсный режим. Он позволяет изучать вещество с разрешением до миллионных долей метра.

Сферы применения:

• Фундаментальные исследования: физика, химия, науки о материалах, науки о жизни (включая кристаллографию биомакромолекул), науки о Земле.
• Прикладные исследования: фармацевтика, медицина, химическая и нефтехимическая промышленность, экология, ядерная энергетика, автомобилестроение, нанотехнологии, микроэлектроника.