Вчені розкрили секрети дії янус-кіназ – ферментів, які регулюють імунітет

Вчені розкрили секрети дії янус-кіназ – ферментів, які регулюють імунітет

Після більш ніж 20 років наполегливих досліджень вчені змогли не тільки візуалізувати, але й описати повнорозмірну структуру життєво важливої ​​сигнальної молекули.

JAK-кінази – ферменти, котрі отримали свою назву на честь римського бога Януса дволикого: вони містять два кіназні домени, але тирозин-кіназну активність виявляє лише С-термінальний. З дволиким богом янус-кіназу зближує наявність двох схожих ділянок молекули — так званих доменів. Один із них виконує функцію кінази – приєднує залишки фосфату до певних білків. Тим часом інший – практично ідентичний – домен робить рівно протилежне: обмежує активність першого.

Завдання янус-кінази — передавати сигнал ззовні всередину клітини, навіщо вона взаємодіє з іншими сигнальними молекулами. Про те, що порушення функції янус-кінази викликають багато хвороб, відомо давно. Низка мутацій у JAK-генах сильно послаблюють імунітет і навіть можуть викликати важкий комбінований імунодефіцит, при якому стане летальним будь-який мікроб. Якщо мутації роблять янус-кіназу надто активною – розвиваються аутоімунні захворювання.

Донедавна механізм роботи цих ферментів був «фундаментальною загадкою в біології». Фахівці Медичного інституту Говарда Хʼюза при Стенфордському університеті її розгадали.

Американські вчені як визначили точну структуру янус-киназ типу JAK1, а й механізми їх роботи, які вважалися однією з фундаментальних загадок біології. Стенфордські дослідники покроково описали,

  • як ферменти JAK1 посилають сигнали в клітинах,
  • як кінази ретранслюють сигнал, котрий ʼкомандуєʼ генам увімкнутися чи, навпаки, вимкнутися,
  • а також як саме ці ензими можуть виконувати свої «суперечливі функції».

Оскільки порушення функцій янус-кіназ задіяні у розвитку низки важких захворювань, нове відкриття має велике значення для медицини – ця робота, за словами її ж авторів, є прикладом «ідеальної ситуації в науці, де розвʼязання основної проблеми також має безпосереднє відношення до хвороби ».

Очікується, що ці результати допоможуть розробити вдосконалені ліки, спрямовані виключно на дефектні янус-кінази.