Иллюстрация к статье

8 января 2021 г.

PharmVesti.ru

Наука

Белок-переносчик удаляет хемотерапевтические препараты из некоторых раковых клеток

Дата публикации: 8 января 2021 г.

В 1986 году биохимик Казумицу Уэда из Института биохимических и цитологических исследований при Киотском университете, обнаружил, что мембранный белок ABCB1 способен экспортировать химиотерапевтические препараты за пределы части раковых клеток, делая их устойчивыми к лечению. Механизм данного процесса оставался загадкой последние 35 лет.

В отчете, опубликованном в журнале FEBS Letters, группа ученых, работавшая под руководством Казумицу Уэда, опубликовала результаты многолетнего исследования белка ABCB1 и других АТФ-связывающих кассетных транспортеров, представляющих собой семейство белков, выполняющих роль трансмембранных переносчиков химических соединений, используя АТФ в качестве источника энергии.

АТФ-связывающие кассетные транспортеры очень похожи у разных видов и выполняют транспортные функции: переносят питательные вещества внутрь клетки, выводят токсичные соединения и регулируют концентрацию липидов в клеточных мембранах.

ABCB1 является одним из таких белков и отвечает за вывод токсичных веществ из клеток в жизненно важных органах, таких как мозг, яички и плацента. Однако иногда он также может удалять химиотерапевтические препараты из раковых клеток, что делает такие клетки устойчивыми к лечению. Белок проходит сквозь клеточную мембрану, одна часть молекулы находится внутри клетки, а другая в межклеточном пространстве. Несмотря на то, что роль белка в жизнедеятельности клеток и его структура изучены много лет назад, не был до конца понятен механизм работы белка.

Уэда и его команда кристаллизовали белок ABCB1 до и после переноса соединения. Затем они провели рентгеновские исследования, чтобы определить различия между двумя структурами. Они также провели анализы с использованием ABCB1, слитого с флуоресцентными белками, для отслеживания конформационных изменений во время транспортировки.

Исследователи обнаружили, что соединения, предназначенные для экспорта, попадают в ABCB1 через ту часть белка, которая находится внутри клеточной мембраны. Присоединяясь к молекуле белка соединения вызывают в нем структурные изменения. Эти изменения требует энергии, которая которую обеспечивает аденозинтрифосфат (АТФ).

Часть ABCB1 внутри клетки плотно упаковывается и сжимается, «запаковывая» присоединенную молекулу в структуру белка. В результате этого процесса часть белка, находящаяся в межклеточном пространстве, раскрывается. АТФ также участвует в обеспечении постепенной жесткости ABCB1 изнутри-наружу, что приводит к движению скручивания и сжатия, которое выталкивает соединение во внеклеточное пространство.

"Этот механизм отличается от механизмов других белков-переносчиков. Мы ожидаем, что наша работа будет способствовать изучению других АТФ-зависимых белков-переносчиков, таких как те, которые участвуют в гомеостазе холестерина". Казумицу Уэда, биохимик, Институт биохимических и цитологических исследований Киотского университета.


Источник на английском языке