Исследователи Техниона обнаружили уникальные пептиды, способные бороться с раком
9 НОЯБРЯ 2022 г. Сообщение пресс-службы Техниона - Израильского технологического института. В последние годы исследователи Техниона разработали новый подход к влиянию на механизмы убиквитина.
В новой статье, опубликованной в Nature Communications, ученые Техниона представили свои исследования уникальных пептидов, способных противостоять раковым заболеваниям.
Пептиды - это короткие цепочки аминокислот, соединенных пептидными связями (так называются химические связи, образующиеся между двумя молекулами, когда карбоксильная группа одной молекулы реагирует с аминогруппой другой).
Новое израильско-японское исследование, только что опубликованное в престижном рецензируемом журнале Nature Communications , представляет исследование уникальных пептидов с противораковым потенциалом. Он был опубликован под названием «Селективные макроциклические пептидные модуляторы Lys63-связанных цепей убиквитина нарушают репарацию повреждений ДНК».
Исследователи считают, что эта терапевтическая стратегия может быть более эффективной, чем существующие противораковые препараты, к которым у пациентов постепенно развивается устойчивость.
Кто руководил исследованием?
Исследование проводилось под руководством профессора Ашрафа Брика и научных сотрудников доктора Ганги Б. Вамизетти и доктора Аббишека Саха с химического факультета им. Шулиха Израильского технологического института Технион в Хайфе, а также профессора Наби Аюб с факультета биологии Техниона, и профессора Хироаки Суга из Токийского университета.
В отличие от белков, которые обычно содержат сотни аминокислот, пептиды содержат, самое большее, несколько десятков.
Обнаруженные исследователями циклические пептиды специфически связываются с цепями убиквитиновых белков, которые обычно используются в качестве «меток смерти» для поврежденных белков.
Мечение поврежденных белков приводит к их расщеплению в протеасоме, которая является «мусорным баком» клетки.
Открытие системы убиквитина привело к присуждению Нобелевской премии по химии 2004 года трем исследователям, включая выдающихся профессоров Аарона Цехановера и Авраама Гершко с медицинского факультета Раппапорта Техниона.
С годами стало ясно, что активность убиквитиновой системы частично зависит от точки, в которой молекулы убиквитина связаны друг с другом в цепи. Например, связывание убиквитина в цепи в положении 48 (К48) приводит к удалению белков в протеасомные белковые комплексы, которые расщепляют ненужные или поврежденные белки путем протеолиза, химической реакции, которая разрывает пептидные связи. Связывание убиквитина в положении 63 (К63) приводит к репарации поврежденной ДНК. Ферменты, помогающие таким реакциям, называются протеазами.
В последние годы исследователи Техниона разработали новый подход к влиянию на механизмы убиквитина.
Вместо того, чтобы вмешиваться в активность ферментов, влияющих на эти механизмы, они решили попытаться напрямую вмешаться в саму цепь убиквитина.
Основываясь на этом подходе, исследователи в предыдущей работе разработали циклические пептиды, которые связывают K48-связанные цепи убиквитина, предотвращая их разрушение поврежденных белков. Это нарушение постепенно приводит к запрограммированной гибели клеток.
В том же исследовании они выдвинули гипотезу, а затем доказали, что когда такое событие образуется в злокачественной опухоли, оно убивает раковые клетки, потенциально защищая пациента.
Это открытие, опубликованное в 2019 году в рецензируемом журнале Nature Chemistry , привело к созданию нового стартапа, который продвигает открытие к клиническому использованию.
В текущем исследовании были обнаружены циклические пептиды, которые связывают цепи, связанные с положением 63 убиквитина, и которые участвуют в восстановлении поврежденной ДНК.
Исследователи обнаружили, что при присоединении к этим цепям убиквитина такие пептиды нарушают вышеупомянутый механизм восстановления. Это приводит к накоплению поврежденной ДНК и гибели клеток. Здесь тоже, когда это связывание происходит в раковых клетках, оно их разрушает.
Перевод с английского
Теги: # рак # технион # Нобелевская премия # исследовательская работа Химия Ассута Здоровье