| Форумы SENS |
| Круглый стол |
1 |
2 |
3 |
4 |
| Конференции |
1 |
2 |
| |
Внеклеточные перекрестные связи и как от них избавиться
Все протеины внутри наших клеток регулярно разрушаются и воссоздаются, что в целом поддерживает их в неповрежденном состоянии. Однако, некоторые из протеинов за пределами клеток закладываются на ранних этапах жизни и не возобновляются, а некоторые другие возобновляются, но крайне медленно. Эти протеины-долгожители подвержены химическим реакциям. К счастью, функция, которую выполняют такие протеины, обычно весьма проста - в отличие от энзимов, они, например, не катализируют химических реакций. В целом, они выполняют биофизическую функцию, обеспечивая тканям эластичность (стенки артерий), прозрачность (хрусталик) или высокую прочность на растягивание (связки). Поначалу случайные химические реакции с другими молекулами во внеклеточном пространстве почти не влияют на эти функции. Однако со временем они приобретают большое значение, особенно в артериальной стенке, которая теряет свою эластичность и становится причиной повышенного кровяного давления. Химическая реакция, следствием которой является потеря эластичности, заключается в возникновении химической связи (перекрестных связей) между двумя соседними протеинами, которые прежде могли свободно скользить друг относительно друга.
По счастью, накапливающиеся таким образом перекрестные связи образуют множество весьма необычных химических структур, которые не встречаются в протеинах или других молекулах, целенаправленно синтезируемых в организме. Это означает, что существует теоретическая возможность идентифицировать химикаты, разрушающие перекрестные связи, но не затрагивающие полезные химические структуры. И действительно, несколько лет тому назад группа химиков обнаружила такую молекулу, существенно понижающую кровяное давление, которая в настоящее время тестируется во многих животных, а также в людях. Эти химики создали компанию (Alteon) для маркетинга лекарства (ALT-711), однако оно еще не прошло всех клинических испытаний.
Нам нужно продолжать работать в этой области. Существует множество других перекрестных связей, на которые не действует ALT-711. Некоторые из таких связей, вероятно, слишком устойчивы, чтобы их можно было разрушить каталитически за счет небольших нетоксичных молекул; в таких случаях, видимо, необходимо найти энзимы, которые смогут объединить разрушение перекрестных связей с гидролизом АТФ (что может потребовать челночных перемещений энзима по обе стороны клеточной мембраны, поскольку во внеклеточном пространстве чрезвычайно мало АТФ), либо использовать концепцию "одноразового" протеина - такого как протеин MGMT, репарирующий ДНК - который реагирует с устойчивой молекулой и тем самым деактивирует себя. Это вполне разумный подход: ввиду очень низкого уровня образования соответствующих перекрестных связей, этот метод не оказал бы значительного влияния на энергетический режим клетки.
Доклад по теме на симпозиуме IABG 10:
Lakatta
|