Ученые раскрыли секреты действия янус-киназ – ферментов, регулирующих иммунитет

JAK-киназы – ферменты, получившие свое название в честь римского бога Януса двуликого: они содержат два киназных домена, но тирозин-киназную активность проявляет лишь С-терминальный. С двуликим богом янус-киназу сближает наличие двух похожих участков молекулы — так называемых доменов. Один из них выполняет функцию киназы — присоединяет остатки фосфата к определенным белкам. Тем временем другой – практически идентичный — домен делает ровно противоположное: ограничивает активность первого.

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 тяжелый комбинированный иммунодефицит, при котором летален любой микроб. Если мутации делают янус-киназу чересчур активной – развиваются аутоиммунные заболевания.

До недавних пор механизм работы этих ферментов являлся «фундаментальной загадкой в биологии». Специалисты Медицинского института Говарда Хьюза при Стэнфордском университете ее разгадали.

Американские ученые не только определили точную структуру янус-киназ типа JAK1, но и механизмы их работы, которые считались одной из фундаментальных загадок биологии. Стэнфордские исследователи пошагово описали,

• как ферменты JAK1 посылают сигналы в клетках,
• как киназы ретранслируют сигнал, который «командует» включиться или выключиться генам,
• а также каким образом эти энзимы способны выполнять свои «противоречивые функции».

Так как нарушение функций янус-киназ задействованы в развитии ряда тяжелейших заболеваний, новое открытие имеет и огромное значение для медицины – эта работа, по словам ее же авторов, является примером «идеальной ситуации в науке, где решение основной проблемы также имеет непосредственное отношение к болезни».

Ожидается, что эти данные помогут разработать усовершенствованные лекарства, нацеленные исключительно на дефектные янус-киназы.