из Научно-исследовательского института Скриппса разгадали тайный
механизм, позволяющий одному белку выполнять две совершенно разные
ферментные функции. Понимание этого дуализма потенциально может быть
использовано для создания препаратов против рака и для лечения офтальмологических заболеваний.
своих исследованиях учёные сосредоточились на изучении человеческого
энзима триптофанил-тРНК-синтетазе (TrpRS) и выяснили, что в молекуле
этого протеина содержится своеобразный «функциональный переключатель»,
определяющий какую роль выполнять данному ферменту. В одной из
модификаций фермент участвует непосредственно в синтезе белка — его
функция заключается в присоединении аминокислоты триптофана к
транспортной РНК (тРНК). Во второй модификации этот же протеин
выступает как супрессор ангиогенеза, то есть препятствует образованию
новых кровеносных сосудов. Несмотря на давний интерес по отношению к
группе тРНК -синтетаз, за последние десять лет так никому и не
удавалось выяснить механизм переключениями функций.
Исследовательской группе удалось зафиксировать, какие конкретные
молекулярные изменения, определяющие функцию фермента, происходят в
строении молекулы фермента. В результате, оказалось, что при участии в
процессе синтеза белка триптофанил-тРНК-синтетаза имеет вытянутую в
полную длину модификацию. Такая форма подразумевает присутствие
обязательного «кармана» для связи с аминокислотой с целью её
последующей доставки к месту синтеза.
Для реализации своей функции в качестве супрессора ангиогенеза,
белок разбивается на фрагменты, собирающиеся в единицу T2-TrpRS. При
удалении N-домена у белка образуются новые места для связывания с
молекулой VE-кадгерина, необходимого для развития сосудов.
Именно благодаря способности к контролю новообразования кровеносных
сосудов протеин TrpRS обладает перспективными терапевтическими
свойствами — например способностью остановить образование сосудов,
питающих опухоли или стимулировать ангиогенез при заболеваниях
переферических кровеносных сосудов. Так как молекулы TrpRS широко
представлены во всём организме, то, по мнению авторов исследования, это
облегчит их применение в терапевтической практике.
Результаты работы опубликованы в журнале Nature Structural and Molecular Biology.
