Клетки используют разные сигналы для реагирования на стресс и информирования других клеток организма. Триггеры - это, например, рак или воспалительные заболевания. Центральным сигнальным путем реакции стресса является модификация белков, называемых ADP-рибозилированием. Малые молекулы (ADP-рибоза) добавляют к точно определенным участкам белка для контроля его функции.
Определить все белковые модификации образца
Исследователи из Департамента молекулярных механизмов заболевания в Цюрихском университете (UZH) недавно разработали метод, с помощью которого они впервые могут использовать образцы тканей для исследования всех белков вне клеток, несущих ADP-рибозилирование как модификацию. При идентификации этого ADP-рибозилома можно также определить точные положения, в которых были модифицированы белки. Эти данные позволяют сделать выводы об активированных сигнальных путях в клетках.
В частности, ученые исследовали клетки в мышечной ткани мышей. Фермент ARTC1, который исключительно модифицирует белки, которые расположены вне клеток, почти встречается только в этом типе ткани. Удивительно, что даже при отсутствии стресса многие из белков внеклеточной мышцы уже проявили модификацию. Однако внутри клетки ADP-рибозилирование срабатывает только в ситуациях стресса. «Это говорит о том, что ADP-рибозилирование участвует во многих сигнальных путях еще неизвестным образом и имеет несколько способов контроля функции клеток», - говорит Марио Люттер, первый автор статьи.
Идентификация заболеваний с помощью модифицированных белков
Ученые подозревают, что эти модификации белка также участвуют в болезненных процессах. Вещества, которые блокируют ADP-рибозилирование, действуют против определенных форм рака молочной железы и яичников и могут уменьшить воспаление. Поскольку изменения во всех белках в образце ткани теперь можно исследовать сразу, модификации в выбранных положениях белка могут быть исследованы у здоровых и больных людей. Модифицированные образцы ADP-рибозилирования указывают на заболевание и позволяют сделать выводы о терапевтических стратегиях.
Новые диагностические и терапевтические возможности
Группа Майкла Хоттигера также разработала первое антитело, которое распознает моно-ADP-рибозилированный белок. «Первоначальные результаты в сотрудничестве с Университетской больницей Цюрих (USZ) показывают, что такие антитела могут использоваться для прогнозирования развития определенных типов рака», - говорит Хоттигер. В настоящее время исследователи разрабатывают дополнительные антитела против выбранных участков ADP-рибозилирования, которые были обнаружены в новом исследовании.
Они также хотят исследовать, обладают ли такие антитела также терапевтическим потенциалом - например, против рака. «Нам еще многое предстоит узнать о ADP-рибозилировании, но мы убеждены, что медицинские преимущества для рака, инфекций и нейродегенеративных заболеваний могут быть огромными», - заключает Хоттигер.
Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180828103956.htm
