Ученые МГУ изучили влияние модификаций белков на апоптоз

В МГУ исследовали механизмы влияния модификаций белков на процесс их активации и протекание программируемой клеточной гибели – апоптоз. Результаты исследования опубликованы в журнале Trends in Cell Biology.

В исследовании сотрудники факультета фундаментальной медицины МГУ описали молекулярные механизмы влияния посттрансляционных модификаций белков семейства каспаз на апоптоз. Ученые провели анализ более 250 источников, который выявил основные типы посттрансляционных модификаций с классификацией их на отдельные типы. Особое внимание уделялось тому, в каких условиях происходят такие модификации и к чему они приводят — к активации или, наоборот, к ингибированию действия каспаз. Также ученые провели биоинформатический анализ аминокислотных последовательностей каждой каспазы у позвоночных и беспозвоночных организмов и сравнили участки посттрансляционных модификаций на основании третичной структуры белка. Такой анализ помог не только выявить консервативные аминокислотные остатки, которые подвергаются модификациям, но и предсказать новые.

На основе полученных данных стало возможным предсказать новые, не описанные в литературе сайты модификации каспаз. Кроме того, полученные данные могут быть использованы для дизайна специфических ингибиторов либо активаторов, способных регулировать активность каспаз, для применения в лечении болезней, таких как нейродегенеративные и раковые заболевания, связанные с дисфункциями этих протеаз.

«На сегодняшний день существуют противораковые препараты, блокирующие активность определенных групп киназ (ферментов, осуществляющих посттрансляционное фосфорилирование), — так называемые ингибиторы тирозинкиназ (например, Afatinib, Bosutinib и т.д.). Данные препараты подавляют активность разных групп тирозинкиназ, стимулирующих рост злокачественных клеток. При этом запускается путь апоптоза, приводящий к активации каспаз. Кроме того, в настоящее время для лечения некоторых гематологических опухолей рекомендовано применение препарата Venetoclax (ABT-199), который подавляет функцию антиапоптотических белков и также вызывает активацию каспаз. Несколько фармацевтических фирм работают над созданием нового класса лекарств — ингибиторов киназ, которые будут способны негативно влиять на активность каспаз, подавляя тем самым апоптоз, что необходимо для лечения нейродегенеративных заболеваний», — отметила ведущий научный сотрудник лаборатории Галина Копеина.