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 Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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