С помощью единственного белка ученым удалось замедлить процесс старения плодовых мушек
Ученые выяснили, как продлить жизнь плодовых мушек. Открытие белок, который может замедлить процесс старения, пойдет на пользу не только насекомым, но и человеку: оно может иметь большие последствия для борьбы со старением человека и для лечения самых страшных болезней в мире.
«Эта работа важна по двум причинам, - говорит автор исследования Ричард Робертс, профессор химии, химического инжиниринга и биологии Южнокалифорнийского университета. – Во-первых, оно демонстрирует, что единственный ингибитор может существенно увеличить время жизни – очень сложный процесс, который, как оказалось, можно растянуть лишь с помощью одного генетического изменения, что весьма удивительно. На самом деле нам совсем не нужно, чтобы мушки жили дольше, но если мы поймем, как этого добиться, то наш метод можно будет применить и к высшим организмам, например, к нам самим».
Во-вторых, рассказывает Робертс, метод, открытый учеными под его руководством, дает «возможность создать новые методы терапии».
В его работе, которая, как ожидается будет опубликована этим летом в журнале Nature Chemical Biology, описан новый метод, позволяющий заблокировать рецепторы, участвующие в старении и возникновении болезней у многих живых существ, включая человека.
Рецепторы – это белки, которые передают сигналы через мембрану клетки. В случае с плодовыми мошками Робертс и его коллеги изобрели «укороченные» белки, которые блокируют рецептор, участвующий в процессе старения мушек.
Мушки с заблокированным рецептором жили примерно на 30% больше, причем никаких побочных эффектов от блокировки рецептора у них не было замечено. Подобная стратегия блокировки должна работать и в отношении остальных аналогичных рецепторов, известных как GPCR класса B. По словам Робертса, многие GPCR присутствуют как при заболевании, так и при нормальном развитии организма. «Производители лекарств нацеливаются именно на эту группу рецепторов», - говорит Робертс. По его подсчетам, GPCR интересуется примерно четверть фармацевтических компаний.
Однако GPCR известны своей нестабильностью, поэтому с ними трудно работать. Исследователи отрезали нестабильную часть рецептора и проводили эксперимент лишь с той частью, которая находится с внешней стороны клетки. Хотя никаких гарантий того, что при блокировании одной части рецептора весь организм получит новые свойства, не существовало, стратегия оказалась успешной.
Метод Робертса развивает еще одно его открытие. В 1997 году он создал простой метод для построения серий из триллионов коротких белков - пептидов. В отличие от ДНК, которую можно копировать и воспроизводить миллионы раз с помощью полимеразной цепной реакции, белки нельзя прямо копировать. Однако Робертс и Джек Шостак из Массачусетской больницы решили прикрепить пептиды к частям РНК, на которых держались их цепочки. «В сущности, мы нашли способ провести полимеразную цепную реакцию на белках», - сказал Робертс.
Использование соединения РНК и пептидов позволяет легко создать и размножить отдельно созданные пептиды. Робертс назвал такой подход «иррациональным дизайном».
В новом исследовании Робертс и его коллеги буквально вывалили триллионы пептидов на рецептор и сохранили те, которые выступали. «Мы позволили молекулам самостоятельно решать, будут ли они соединяться, вместо того, чтобы сознательно заниматься дизайном», - поясняет он.
После многочисленных циклов у исследователей появилась группа пептидов, которые оседали на рецепторе, и ни на каком другом белке.
Плодовые мушки с генетическими изменениями для синтеза подобных пептидов жили дольше, что означает, что пептиды вмешивались в нормальное функционирование рецептора.
Почему именно эти пептиды производят нужный эффект и почему тот рецептор, на который они нацелены, играет столь существенную роль в старении плодовых мушек, по-прежнему остается загадкой, ответа на которую пока нет.
13.06.2007 / GZT.ru
