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 Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
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.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
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.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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