ЦИЉАЊЕ ЈЕДНОГ ЕНЗИМА МОЖЕ ЛЕЧИТИ РАК, ДИЈАБЕТЕС И ГОЈАЗНОСТ

Откривање молекуларних акробација кључног ћелијског ензима могло би довести до нових третмана карцинома и метаболичких болести као што су гојазност и дијабетес.

Недавно молекуларно откриће има пуно импликација на лечење.

Ензим ћелије назива се ПИ3КЦ2А, и иако су научници знали да он контролише многе кључне ћелијске функције, нису били сигурни у детаљне структурне механизме.

Једна ствар коју су знали је да ензим контролише шта се дешава на ћелијским мембранама када примају спољне сигнале.

Такође су знали да контролише како сигнали утичу на виталне процесе у ћелији.

Ови процеси, између осталог, регулишу како ћелије расту, деле се и разликују се.

Сада је нови чланак који се појављује у часопису Молекуларна ћелија описује први пут како се ћелијски ензим мења из неактивног стања унутар ћелије у активно стање у ћелијској мембрани.

Истраживачи из Леибниз-Форсцхунгсинститут фур Молекуларе Пхармакологие (ФМП) из Берлина у Немачкој, заједно са колегама са Универзитета у Женеви у Швајцарској, већ неко време истражују ПИ3КЦ2А.

Њихов нови рад открива раније непознате чињенице о кључном ћелијском механизму који се назива „унос рецептора“. Прекиди процеса који укључују овај механизам уплетени су у болести попут рака, дијабетеса и других метаболичких поремећаја.

Један од старијих аутора студије, проф. Волкер Хауцке, са ФМП-а, каже да њихови налази „могу пружити директну мету за терапије“.

Ћелијске мембране су динамички системи

Ћелијске мембране чине много више од држања ћелијског садржаја на окупу. Да је то све што су радили, они не би били ништа више од инертне коже; али пажљивији поглед открива да су то динамични системи који строго контролишу пролазак хемикалија у ћелију и из ње.

Структура ћелијске мембране описана је као „море липида“ које садржи плутајуће гроздове протеина који контролишу „селективну пропустљивост“ мембране.

Липиди, молекули слични масти, такође су активни у процесу пропустљивости. Они функционишу као „молекуларни прекидачи“ за каскаде хемијских сигнала који се укључују унутар ћелија. Многе од ових каскада контролишу основне функције као што су раст, подела и диференцијација ћелија.

Ензими као што је ПИ3КЦ2А имају улогу у производњи липида који делују као молекуларни прекидачи. Стога би проналажење начина за њихово циљање могло довести до лекова који могу интервенисати у тим процесима.

На пример, диференцијација ћелија је пресудна за формирање нових крвних судова или ангиогенезу, што је кључни корак у расту тумора.

Пријем рецептора

У претходном раду научници су већ открили много о структурној и ћелијској биологији процеса који укључују ПИ3КЦ2А, укључујући његову улогу у уносу рецептора.

Утврдили су, на пример, да лиганди или спољни хемијски сигнали, извана ћелије, стимулишу ензим везивањем за површинске протеине који се називају рецептори. Такви лиганди укључују инсулин и факторе раста који покрећу сигналне каскаде унутар ћелија.

Једном активиран, ПИ3КЦ2А омогућава процес који се назива ендоцитоза у којем мале врећице или везикуле носе „рецепторе везане за лиганд“ у унутрашњост ћелије.

Једном у ћелији, рецептори везани за лиганд покрећу сигналне каскаде које контролишу кључне функције ћелија.

Нова студија је значајна јер открива детаљне промене које ПИ3КЦ2А трпи у сваком кораку овог процеса.

Активни ензим „раширује руке“

Професор Хауцке објашњава да је једна од ствари коју су открили јесте да када је ћелијски ензим, или киназа, неактиван и одмара се у ћелији, изгледа да је „смотан, изгледа као да је своје руке омотао око себе“.

Он и његове колеге такође су открили да ензим постаје активан само када су две компоненте ћелијске мембране истовремено на истом месту.

„Када се то догоди“, каже он, „киназа рашири своје„ кракове “и свака„ рука “веже се за једну од две компоненте.“

Неколико секунди након овога процес ће започети. Ензим почиње да ствара пуно молекула за сигнализацију липида који затим покрећу „унос активираних сигналних рецептора“ у унутрашњост ћелије. Заузврат су покренули каскаде које регулишу раст, поделу и диференцијацију ћелија.

Тим сада планира да идентификује молекуле кандидате за програмере лекова како би наставили даље.