Шведские биологи стабилизировали белок p53, защищающий людей от раковых опухолей, с помощью паучьего шелка. Результаты исследования, опубликованного в журнале Structure, открывают новое направление для создания противораковых вакцин.
Ученые из Каролинского института нашли необычный способ стабилизации белка p53, который является супрессором раковых опухолей. Исследователи прикрепили небольшой участок синтетического белка паучьего шелка к p53 человека. После введения в клетку модифицированный белок начинает производиться в больших количествах. Он сохраняет возможность убивать раковые клетки, но при этом стабильнее p53. С использованием электронной микроскопии, компьютерного моделирования и масс-спектрометрии ученые показали, что части паучьего шелка придают структуру неупорядоченным участкам белка p53.
P53, часто его называют «страж генома», играет ключевую роль в защите организма от рака. Одна из функций этого белка — предотвращение генетических мутаций, которые могут вызвать онкологическое заболевание. Отсутствие в клетке функционирующего p53 быстро превращает ее в раковую. Мутации гена p53 обнаруживаются примерно в половине всех опухолей, что делает его наиболее распространенным генетическим изменением при онкологии.
Шелк паука состоит из длинных цепочек высокостабильных белков и является одним из самых прочных полимеров в природе. Например, прочность синтетического паучьего шелка, произведенного бактериями в лаборатории Фучжуна Чжана, превышает прочность стали и кевлара.
Майкл Ландре, один из авторов исследования, говорит: «Проблема в том, что клетки производят только небольшое количество p53, а затем быстро его расщепляют, поскольку это очень большой и неупорядоченный белок. Нас вдохновило то, как природа создает стабильные белки, и мы решили использовать элементы шелка паука для стабилизации p53».
Ученые продолжат изучение структуры модифицированного белка. Сейчас требуется определить, как различные части вещества взаимодействуют друг с другом для предотвращения рака, и понять, как новая модификация p53 влияет на клетки и насколько хорошо они переносят встроенные компоненты паучьего шелка.
«В конечном итоге мы надеемся разработать противораковую вакцину на основе мРНК, но прежде чем мы это сделаем, нам нужно узнать, как белок обрабатывается в клетках, не будет ли высокая концентрация вещества токсичной», — отмечают исследователи.
Читать далее:
Самое большое генеалогическое древо человечества показало историю нашего вида
Физики воссоздали способности Т-1000 из «Терминатора-2» в лаборатории
Ученые, возможно, нашли недостающее звено между одноклеточными и клетками человека