Открытие структуры янус-киназы поможет лечить аллергию и рак крови
Чтобы в точности установить структуру янус-киназ — ключевых регуляторных белков в клетке, — ученые трудились более двадцати лет. Теперь с помощью электронной микроскопии и других современных методов задачу удалось решить. Это открывает перспективы лечения ряда заболеваний, включая лейкемию и аллергические расстройства.
Более чем двадцать лет молекулярные биологи решали одну непростую, но очень важную задачу — пытались установить полную трехмерную структуру янус-киназы. Янус-киназы — целое семейство белков с регуляторными свойствами, которые имеют решающее значение для работы сигнального пути с участием цитокинов. Эти ферменты связаны с целым рядом болезней, включая рак и аллергию.
Исходно янус-киназам дали незамысловатое название «просто другие киназы» («just another kinases»), поскольку их открыли наряду с многими подобными ферментами. Однако позднее закрепился термин «янус-киназы» («janus kinases» ) — по имени двуликого бога Януса: в древнеримском пантеоне он был богом дверей, входов, выходов, проходов, начала и конца, а его лица были обращены в разные стороны.
С двуликим божеством янус-киназу сближает наличие двух похожих участков молекулы — так называемых доменов. Один из них выполняет функцию киназы — присоединяет остатки фосфата к определенным белкам. Другой домен (внешне очень похожий) тем временем занят ровно противоположным: ограничивает активность первого.
Огромное регуляторное значение янус-киназы определяет интерес к механизмам ее работы, а значит, и к неразрывно связанной с ними структуре этой молекулы. Установить трехмерное устройство янус-киназы оказалось отнюдь не просто — для этого потребовались более чем двадцатилетние усилия ученых.
И вот в прошлом году, благодаря успешному использованию электронной микроскопии, структуру янус-киназы практически установили. На финишной прямой проектом занимались одновременно несколько конкурирующих исследовательских групп. В итоге победил коллектив под руководством Кристофера Гарсиа (Christopher Garcia) из Стэнфордского университета (США).
Команда Гарсиа установила не только точную структуру янус-киназы, но и механизмы ее функционирования, которые ученые называют ни много ни мало «фундаментальным вопросом биологии». А поскольку функционирование янус-киназы играет большую роль в развитии ряда заболеваний (включая онкологические), то новое исследование имеет и огромное значение для медицины.
Задача янус-киназы — передавать сигнал извне внутрь клетки, для чего она взаимодействует с другими сигнальными молекулами. О том, что нарушения функции янус-киназы вызывают многие болезни, известно давно. Ряд мутаций в генах янус-киназ сильно ослабляют иммунитет и даже могут вызвать «синдром мальчика в пузыре» — тяжелый комбинированный иммунодефицит, при котором любой патоген способен привести к смерти, поэтому необходима жизнь в полностью стерильных условиях.
Если мутации делают янус-киназу чересчур активной, может развиться лейкемия или другие типы рака крови, а также аллергические и аутоиммунные заболевания.
Для лечения таких расстройств создано немало лекарств, в том числе ингибиторы янус-киназы. Однако ученые и врачи не всегда понимали, как именно они работают. Не имели они и возможности разобраться с причинами побочных эффектов. Однако теперь, зная точную структуру янус-киназы и механизмы ее функционирования, мы сможем добиться прогресса в лечении подобных патологий.
Случай с янус-киназой служит хорошим примером того, как решение фундаментальной биологической задачи может обернуться еще и прогрессом медицины. Прочитать о новом исследовании подробнее можно в свежей статье в журнале Science.
Telegram 
Дзен 
VK Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Ученые впервые объединили головной мозг и аналог спинного мозга плодовой мушки в общую трехмерную карту. Результаты показали, как голова и тело обмениваются сигналами. Анализ сети помог выявить распределенную систему контроля: базовыми движениями насекомого руководили местные группы нейронов, тогда как мозг играл лишь роль координатора.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Исследователи НИУ ВШЭ и МГУ доказали универсальный закон, описывающий время исчезновения популяций в случайной среде. Анализ эволюции ветвящихся процессов — сложных вероятностных систем — показал, что вне зависимости от изначального числа особей процесс вымирания подчиняется строгим математическим закономерностям.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии