Микроорганизмы:

Селекция микроорганизмов

News image

Особенности селекции микроорганизмов. В ряды микроорганизмов входят все прокариоты, и часть эукариот – грибы и водоросл...

Микроскопические грибы (плесени)

News image

Плесени — это простейшие растения из семейства грибов. Однако они намного сложнее по структуре, чем бактерии или дрожж...

Основы вирусологии:

Вирус краснухи

Краснуха (устар. — германская корь, коревая краснуха) — острозаразное вирусное заболевание, характеризующееся слабо вы...

Основные виды гельминтов, вызывающих заболевания у человека

Гельминтозы — заболевания, вызываемые поселившимися в организме человека паразитическими червями — гельминтами и их ли...

Исследование консервов

Бактериологическое исследование готовых консервов проводится по ГОСТ 30425—97. Консервы. Метод определения промышленно...

Авторизация





Смена парадигм регуляции иммунного ответа

смена парадигм регуляции иммунного ответа

В последнее десятилетие исследователи начали собирать воедино данные о молекулярных сигнальных путях, контролирующих иммунные реакции. В последнем номере журнала Cell интернациональная группа ученых сообщила о своем открытии, которое опять переворачивает представления о регуляции иммунного ответа. Результаты их работы показали, что для активации важнейшего транскрипционного фактора NF-kB необходима линейная полипептидная цепь белка убиквитина. Эти знания также могут внести вклад в разработку препаратов, корректирующих работу NF-kB при онкологических заболеваниях, а также иммунодефицитах и аутоиммунных реакциях.


Первой линией защиты организма от бактерий и вирусов является система так называемого врожденного иммунитета. Клетки этой системы – фагоциты (макрофаги) способны идентифицировать чужеродный микроорганизм и активировать каскад реакций, часто заканчивающийся воспалением. Макрофаги продуцируют ряд сигнальных молекул, таких как фактор некроза опухолей (TNF) и интерлейкин-1 (IL-1), которые, попав в кровоток, провоцируют развитие воспаления. Но что происходит после того, как эти молекулы связываются со своими рецепторами на поверхности клетки? Что является основой передачи сигнала от клеточных рецепторов в клеточное ядро?


В течение последнего десятилетия, общая картина постепенно собиралась воедино, и становилось ясно, что основой передачи сигнала внутри клетки являются модификации внутриклеточных белков – добавление к ним фосфатных групп (фосфорилирование), а также присоединение к ним небольшого белка убиквитина (от англ. ubiquitous – вездесущий) – убиквитинилирование. Есть и другие модификации белков, однако в данном случае ключевую роль играют две упомянутые.


Исследователи из Университета Гёте во Франкфурте (Frankfurt's Goethe University), возглавляемые профессором Иваном Диких (Ivan Dikic), начали международный проект, призванный раскрыть роль убиквитинилирования в модификации сигнальных путей, задействованных в инициации иммунного ответа. В проекте участвовали ученые из биотехнологических компаний Photon factory (Цукуба, Япония), MedILS (Сплит, Хорватия) и LMB (Кембриж, Великобритания). Они задались вопросом, каким образом транскрипционный фактор, называемый «нуклеарным фактором каппа-B» (NF-kB), координирует экспрессию генов, необходимую для участия иммунокомпетентной клетки в реакции воспаления. NF-kB активируется ферментом I-каппа-B-киназой (IkappaB-Kinase, IKK), а именно, ее регуляторной субъединицей под названием NEMO.


Вопрос состоял в том, за счет чего именно NEMO активирует NF-kB. Ученые из Франкфурта определили, что один из субдоменов NEMO, а именно белок UBAN, специфически связывается с одной из разновидностей убиквитина. Убиквитин действительно присутствует в клетке всюду и выполняет множество различных функций, участвуя в передаче самых разных молекулярных сигналов. Он может функционировать как одна молекула (моноубиквитин), либо в форме белковых цепей (полиубиквитин).


В статье в Cell Иван Диких и его коллеги сообщают, что NEMO специфически связывается с линейными убиквитиновыми цепями, и это является важнейшим этапом активации NF-kB. Это стало для ученых сюрпризом, поскольку раньше считалось, что для активации NF-kB требуются совершенно иные формы убиквитина. «Это действительно меняет парадигмы, - говорит Иван Диких, - это означает, что современные знания об активации NF-kB и роли в ней линейного убиквитина требуют пересмотра».


Японским коллегам Ивана Диких удалось расшифровать также структуру белка NEMO. Они описали его субдомен UBAN и показали, что этот домен и линейный убиквитин связываются по принципу «ключ-и-замок» (key-and-lock-principle). «Эта работа показывает работу убиквитина на субмолекулярном уровне, и может помочь нам в разработке лекарств, имеющих своей мишенью сигнальный путь от фактора NF-kB», говорит Соичи Вакацуки (Soichi Wakatsuki), руководитель японской группы. Чрезмерная активация NF-kB связана с развитием онкологических и аутоиммунных заболеваний.


Открытие имеет прямое клиническое значение. «Мы счастливы тем, что это фундаментальное научное открытие может объяснить роль мутаций NEMO в развитии таких заболеваний, как эктодермальная дисплазия, сцепленная с Х-хромосомой, и иммунодефициты», поясняет Иван Дикик. Эктодермальная дисплазия – это наследственное заболевание, присутствующее у пяти из десяти тысяч новорожденных. Она выражается в нарушениях формирования кожных покровов – кожа у таких пациентов очень тонкая, с подавленной функцией кожных желез. Иногда эта болезнь также сопровождается иммунодефицитом. Причиной ее служит мутация в гене nemo, в результате чего блокируется активация фактора NF-kB в эпидермальных и иммунных клетках. Возможно, эта болезнь станет первой, на которой сосредоточатся исследователе в попытке найти практическое применение результатам своей работы.




Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Микроорганизмы и человек:

Роль микробов и микроорганизмов в жизни человека

Большинство микроорганизмов играют полезную роль для человека. Многие микробы и бактерии свободно разлагают трупы живо...

16S PHK — удостоверение личности бактерии

Первый этап определения микроорганизмов — их культивирование на питательных средах. Но ряд микробов не желают расти ни...

Опыты Коха

Врач Роберт Кох занялся тем, что начал устанавливать, какие бактерии вызывают определенные болезни. Для того чтобы ид...

Иммунитет:

На пути к вакцинации

Вирусы - наиболее грозные враги человека в живой природе (исключая, конечно, самого человека). Внедрившись в клетки ор...

Опыты Беринга

В 1890 году немецкий военный врач Эмиль Адольф фон Беринг, работавший в лаборатории Коха, попробовал реализовать на пр...

Вакцинация бешенства

Самым выдающимся достижением Пастера стала по­беда над вирусным заболеванием, называемым водобоязнью, или бешенством (...