Протеолетаргія: коли білки у клітинах «засинають»…

Втім, з’явилася нова надія на розробку дієвого терапевтичного методу, що допоможе покращити глобальну ситуацію з поширеністю неінфекційних захворювань: фахівці з Інституту Уайтхеда виявили спільний знаменник, що обумовлює ці різноманітні за етіологією та патогенезом стани. Він може стати загальною та багатообіцяючою терапевтичною мішенню. Це — протеолетаргія, або знижена рухливість білків за наявності окисного стресу.

Протеолетаргія – спільний знаменник хронічних захворювань

Ви колись замислювалися, чому деякі хронічні хвороби так складно лікувати? Нове дослідження науковців з Інституту Уайтхеда, проведене під керівництвом Річарда Янга, вводить у вжиток термін «протеолетаргія», який може пояснити частину цих загадок.

Протеолетаргія належить до уповільнення руху білків усередині клітини, що можна порівняти з пробкою на молекулярному рівні. Білки є «робочими конячками» клітини, необхідні для незліченних біологічних процесів. Коли ці молекули рухаються повільніше, вони менш імовірно зустрічаються зі своїми цілями, що призводить до зниження ефективності клітинних операцій. Це уповільнення часто спричиняється окислювальним стресом або іншими патогенними стимулами, викликаючи «липкість» білків через зміни в їхніх поверхневих цистеїнах, після чого вони злипаються або взаємодіють менш вільно з іншими клітинними компонентами.

Автори відкриття описали свої висновки в статті під назвою «Протеолетаргія — патогенний механізм при хронічних захворюваннях».

Їхні експерименти розглядали:

• MED1 — білок, який бере участь в експресії генів;
• HP1α — білок, який бере участь у сайленсингу;
• FIB1 — білок, який бере участь у продукуванні рибосом;
• і SRSF2 — білок, який бере участь у сплайсингу інформаційної РНК.

«Існує обмежена інформація про рухливість низки білків з різноманітними функціями в клітинах людини й ще менше інформації маємо про вплив патогенних подразників на мобільність білків. Ця нестача знань може пояснити, чому протеолетаргія, очевидно, не була описана як патогенний механізм при хронічних захворюваннях», ‒ зазначила команда у публікації.

На що схожа протеолетаргія

Уявіть собі вашу клітину як жвавий мегаполіс, де білки – це метушливі робітники, які переміщаються вперед-назад, виконуючи свої завдання. Протеолетаргія – це як величезний затор на всіх дорогах цього міста. Білки починають рухатися повільніше, наче занурюються в сон, і не можуть виконувати свої функції ефективно. Це відбувається через окислювальний стрес або інші шкідливі фактори, які змушують білки «склеюватися» один з одним.

Цей феномен може бути ключем до розуміння патогенезу таких хвороб, як цукровий діабет 2 типу або хронічні запальні стани. Якщо білки неспроможні швидко переміщатися, то «сигнали» в клітині, наприклад, інсулін, не досягають своїх цілей, що призводить до різних порушень у роботі організму.

Протеолетаргія: що кажуть дослідження?

Вчені зʼясували, що близько половини всіх білків з певними хімічними «якорями» на поверхні можуть стати жертвами «летаргії». Це не просто уповільнення ‒ це колективне гальмування, яке впливає на всю клітину.

Нещодавні дослідження показали, що протеолетаргія не обмежується конкретними білками, але може торкатися значної частини протеому. Приблизно половина всіх білків з поверхневими цистеїнами може бути порушена окислювальним середовищем, що веде до цього колективного уповільнення.

Але є й хороші новини: дослідження показують, що можна боротися із цим «засипанням» білків, використовуючи антиоксиданти чи препарати, націлені на ці взаємодії білків.

Протеолетаргія відкриває нові можливості для лікування неінфекційних захворювань. Замість боротися з кожним симптомом окремо, можна спробувати вирішити проблему на клітинному рівні, відновлюючи нормальну роботу білків. Це може призвести до створення нових препаратів, які будуть ефективні проти широкого спектра хронічних захворювань, де досі не було чіткого рішення. Наприклад, такі ліки будуть прагнути до помʼякшення впливу окислювального стресу або безпосередньо впливати на білково-білкові взаємодії для того, щоб білки могли рухатися та функціонувати нормально.

Майбутнє досліджень феномену протеолетаргії

Отже, протеолетаргія – це не просто науковий термін, це новий погляд на те, як клітини можуть «засинати» і як ми можемо їх «розбудити» для покращення здоровʼя. Вчені вже працюють над тим, щоб краще зрозуміти, як саме ця «летаргія» проявляється в різних хворобах та як можна повернути цей процес. Можливо, скоро ми побачимо нові методи лікування, які не лише лікуватимуть симптоми, а й усуватимуть корінні причини хронічних хвороб.

Протеолетаргія — новий підхід у розумінні патології хронічних захворювань. Вивчаючи цей універсальний механізм зниженої мобільності білків, ми можемо краще підготуватися до розробки терапевтичних втручань, які можуть полегшити тягар хронічних захворювань. Майбутні дослідження мають бути зосереджені на детальному картуванні змін мобільності білків при різних станах та на розробці специфічних терапевтичних засобів.