Исследователи из Университета Западной Вирджинии (West Virginia University) нанесли на карту кристаллическую структуру белка, который находится в наших клетках, и впервые определили, как лекарственное средство захватывает его. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Communications Chemistry.
Актуальность проблемы
Белок MitoNEET локализуется во внешней мембране митохондрий.
«MitoNEET является новой терапевтической мишенью для болезней, связанных с нарушением метаболизма, и, возможно, может привести к изменяющим болезнь методам лечения болезни Альцгеймера и инсульта», – объясняет автор исследования Вернер Гелденхойс (Werner Geldenhuys).
«Этот белок вовлечен во многие заболевания, с которыми очень трудно бороться: диабет, инсульт, болезни сердечно-сосудистой системы», – объясняет Вернер Гелденхойс.
Материалы и методы обследования
Чтобы исследовать роль, которую MitoNEET играет в энергетических процессах, исследователи изолировали MitoNEET как от бактериальной избыточной экспрессии, так и от экспрессии в животных моделях. Затем ученые синтезировали 11 молекул, которые связались с белком MitoNEET.
После того, как молекулы связались с MitoNEET, исследователи создали атомные карты спаривания. Они дистанционно контролировали усовершенствованный источник фотонов в Аргоннской национальной лаборатории (Argonne National Laboratory’s Advanced Photon Source), который бомбардирует образцы ультра-яркими рентгеновскими лучами высокой энергии, чтобы точно определить, как молекулы соединяются.
Результаты научной работы
Ученые обнаружили, что молекулы пристыковались к кластеру атомов железа и серы, которые составляли часть белка. Ученые собрали предварительные структурные данные.
«Эти данные важны, поскольку они позволяют нам продолжать понимать роль, которую играют митохондрии и биоэнергетика во многих болезненных состояниях», – утверждает Вернер Гелденхойс. «Модуляция митохондриальной функции посредством целенаправленной терапии может быть критическим путем открытия лекарственных средств».
Понимание клеточной функции MitoNEET может повысить эффективность лекарственных препаратов, изменяя активность белка. Например, добавление дополнительной кислородной группы к молекулярной структуре лекарственного средства может значительно усилить его связь с белком MitoNEET и устранить непреднамеренное связывание с другими клеточными белками.
Выводы
«Успех этого проекта действительно показывает, как методы, которые считаются фундаментальными науками, могут обеспечить глубокое понимание клинических проблем», – резюмирует Вернер Гелденхойс.
Авторы другого исследования утверждают, что изменения метаболизма клеток вокруг опухоли способствуют метастазированию.
