Connect with us

Znanost

Oboljenja i poremećaji

Borba rendgenskim laserima protiv bolesti spavanja


Analiza strukture proteina katepsina B na Trypanosomi spada među najvažnija otkrića u 2012. godini.

Trodimenzionalna struktura katepsina B. U “zatvorenoj” strukturi, zatvorena petlja (čvrsti segment: bež; fleksibilan segment: crveno) blokira pristup podlozi. Propeptidna veza pomiče fleksibilni dio petlje tako da reaktivni partner katepsina B može dosegnuti podlogu.

Međunarodni tim istraživača, uključujući znanstvenike s Instituta za medicinska istraživanja Max Planck u Heidelbergu, korištenjem najjačeg svjetskog rendgenskog lasera sa slobodnim elektronima (X-ray free-electron laser, FEL) došao je do novih spoznaja o strukturi medicinski važnoga proteina, a koje mogu poslužiti kao temeljni nacrt razvoja lijekova u borbi protiv bolesti spavanja. Znanstveni časopis je odabrao eksperimentalnu studiju kao jedno od deset najvažnijih otkrića godine.

Bolest spavanja uzrokuje jednostanični organizam, Trypanosoma brucei, kojega prenose ce-ce muhe. Od posljedica te bolesti godišnje umre otprilike 30 tisuća osoba. Trenutno dostupni lijekovi imaju ograničeno djelovanje, a imaju i ozbiljne popratne pojave. Štoviše, otpornost na lijekove je u porastu. Obećavajuća meta budućih lijekova je katepsin B, čija je enzimska aktivnost od životne važnosti za opstanak parazita.

Inhibitori katepsina B moraju biti visoko specifični za Trypanosomu jer su slični ljudskoj formi. Istaknuta studija pruža detaljan uvid u strukturu katepsina B Trypanosome u prirodno inhibiranome obliku, što može poslužiti kao nacrt racionalnome projektiranju lijekova. Biološki važan oblik proteina dobiven je trikom: umjesto da su ih kristalizirali u plastičnim ulošcima u laboratorijima, to su učinili in vivo u stanicama koje protein proizvode. Ovaj pristup osigurava prirodnu modifikaciju proteina, no kristali dobiveni na taj način su mali.

Korištenje FEL-a bilo je ključno za ovaj rad. Proteinske strukture se obično određuju izlaganjem kristala proteina X-zrakama. Na žalost, mnogi zanimljivi proteini, primjerice membranski proteini, ne oblikuju kristale dovoljno velike za analizu klasičnim izvorima X-zraka. Mjerenja vrlo malih kristala sada su postala moguća zahvaljujući intenzitetu FEL-a, čije je ultrakratko trajanje pulsa brže od većine efekata radijacije. To je svojstvo omogućilo analizu strukture sitnih kristala katepsina B nastalih in vivo.

Koristeći taj model, istraživači iz Heidelberga i njihovi kolege prije toga su potvrdili novi pristup korištenjem FEL-a kao alata za analizu strukture, što je bio važan korak u razvoju metode koju je objavio časopis Science u veljači 2012. godine. Predstavljeno istraživanje po prvi put demonstrira uporabu FEL-a za dobivanje biološki važne informacije. Međunarodni tim je detaljno pokazao po čemu se struktura katepsina B Trypanosome razlikuje od ljudske i kako se veže inhibitor prirodnoga podrijetla, što može osigurati nove ideje u razvoju lijekova protiv bolesti spavanja.

Izvor: Max-Planck-Gesellschaft

Ostavi komentar

Ostavi komentar

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Više u Oboljenja i poremećaji

Popularno

Advertisement
Advertisement

Pratite nas na Fejsu

Na Vrh