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 Способность договариваться с сородичами, будь то танец пчел или предупреждающий крик примата, хорошо изучена. Но то, как животные координируют действия с представителями других видов, долго оставалось загадкой. Международная группа ученых собрала воедино все известные случаи такой межвидовой коммуникации и выяснила, что во время эволюции выработался гибкий язык сигналов.
Канадские исследователи установили, что регулярный прием добавок кальция, витамина D или их комбинации практически не снижает риск переломов и падений у большинства пожилых людей. Врачи, профессиональные ассоциации и официальные руководства по всему миру продолжают массово назначать эти препараты для защиты скелета, а объемы их выписки в последние годы только росли.
Биологи доказали, что способность млекопитающих восстанавливать утраченные конечности и их части не исчезла в ходе эволюции, а просто заблокирована на генетическом уровне. Во время экспериментов на животных авторы работы успешно вырастили заново кости, суставы, связки и сухожилия, которые обычно не восстанавливаются после ампутации.
Физики Инженерной школы ядерных технологий ТПУ разработали новый подход к созданию материалов водородной энергетики, основанный на управлении дефектной структурой и иерархической архитектурой материала. Подход позволяет перейти от традиционного подбора составов и добавок к проектированию материалов с заданными характеристиками хранения и транспорта водорода.
Международная группа ученых выяснила, что макаки способны мысленно моделировать свои решения и заранее готовиться к грядущим событиям. Ранее умение просчитывать альтернативные варианты развития ситуации и оценивать собственные шансы на успех эксперты считали одной из ключевых особенностей исключительно человеческого мышления.
Ученые из МФТИ, Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН и Тринити-колледжа Дублина разработали математический аппарат для описания процессов, важных для будущей магнитной памяти, спинтроники и терагерцовой физики. Предложенный теоретический метод описывает инерционную динамику намагниченности ферромагнитных наночастиц в условиях теплового шума и внешнего магнитного поля. Результаты работы позволят ускорить разработку устройств сверхбыстрой магнитной памяти и терагерцовой спинтроники.
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 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.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
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