[]
Подписывайтесь на Газету.Ru в Telegram Публикуем там только самое важное и интересное!
Новые комментарии +

Ученые отыскали модификации белков, вероятно, связанные с развитием рака кишечника

Российские ученые исследовали, как значимые для организма человека модификации белков приводят к их соответствующим структурным изменениям и могут влиять на развитие рака кишечника. Оказалось, что изменениям подвергаются составные части белков – аминокислоты – на поверхности молекулы, что приводит к увеличению площади, доступной для растворителя, то есть крови или цитоплазмы. Такие модификации регулируют активность некоторых белков и участвуют в метаболических превращениях, связанных с онкологическим процессом. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ). Результаты исследования опубликованы в журнале Molecules.

«Выявленные посттрансляционные модификации белков могут рассматриваться как потенциальные биомаркеры для ранней диагностики заболевания», — рассказывает Андрей Лисица, руководитель проекта по гранту РНФ, доктор биологических наук, академик РАН, директор Института биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича.

Рак кишечника — тяжелое заболевание с высоким уровнем инвалидизации и смертности. В первую очередь, это связано с поздним выявлением заболевания. По данным ВОЗ, в 2018 году 1,8 млн человек болели этим видом рака, 862 тысячи – скончалось. Открытия в области биохимических механизмов возникновения и развития этой патологии могут пролить свет на новые подходы в его ранней диагностике и персонифицированном лечении. Изменения, которые происходят с белком после синтеза — посттрансляционные модификации (ПТМ), — влияют на его работу. Специальные внутриклеточные ферменты присоединяют к отдельным аминокислотам белка химические группы: остаток фосфорной кислоты PO4, метильную группу -CH4 и другие. В особенности интересен вопрос того, как такие модификации сказываются на работе белка и его роли в обмене веществ.

Надо напомнить, что белок появляется в виде линейной цепочки из аминокислот (первичная структура), готовится свернуться и приобрести новую форму (вторичная структура) и наконец сворачивается (третичная/трехмерная структура). Ученые из Института математических проблем биологии РАН (Пущино), Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (Пущино) а также Института биомедицинской химии имени В. Н. Ореховича (Москва) установили специфические изменения супер-вторичной структуры модифицированных белков плазмы крови пациентов с раком кишечника. Отличия от нормальных супервторичных структур (участков специфических комбинаций вторичной структуры белка) касались внешней поверхности трехмерной структуры белка и были связаны с посттрансляционными модификациями. Эти модификации способны отразиться на биохимических процессах и повлиять на развитие раковых опухолей.

Ученые отобрали образцы плазмы крови у 41 здорового добровольца и у 28 пациентов с диагностированной онкологией прямого и толстого кишечника. После этого ученые выявили белки, модификации которых оказались только в образцах крови больных раком кишечника. Из них отобрали шесть белков, чья структура известна и аннотирована в крупнейшем банке трехмерных структур белков — Protein Data Bank. В своем исследовании авторы использовали методы высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии: первый позволяет разделить плазму крови на компоненты, а второй — определить, какие именно компоненты входят в состав образца, на основании отношения их массы к заряду. После чего на компьютере исследователи смоделировали взаимодействия измененных белков с различными молекулами и проанализировали их структуры.

Оказалось, что посттрансляционные модификации в белках находятся в спиральных парах — особых элементах вторичной структуры, находящихся на поверхности молекул. К примеру, к витамину-D, связывающему белок у больных раком кишечника, присоединялась группа RCO-. Этот факт вызывает интерес из-за того, что известна зависимость между риском развития рака кишечника и содержанием в крови витамина D. Кроме того, некоторые из модификаций находятся в непосредственной близости или в самих местах связывания белков с другими биомолекулами, участвующими в обмене веществ клетки. Так, ученые обнаружили, что остаток фосфорной кислоты в контактной зоне с другой белковой молекулой — варфарином — изменил сывороточный альбумин у больных с раком кишечника. Нарушения метаболизма варфарина связаны с изменениями в работе клеточных сигнальных механизмов, что часто является одним из проявлений онкологического процесса. Таким образом, ученые установили возможные биохимические причины развития рака кишечника.

Новые подробности биохимических взаимодействий, затрагивающих метаболические пути при онкологии, имеют высокую фундаментальную значимость в протеомике (науке о белках) и медицине, а также несут практическую пользу.

Новые данные пришли после шокирующей вести о смерти ГиркинаНемцам сообщили печальные новости о решении фон дер ЛяйенЗахарова проучила журналистов из США, заставив зал хохотать: СМИСекретное передвижение ВСУ: куда исчезли бригады из Курска?Предательство Алексея Кравченко обсуждает вся РоссияЧто сделал Герасимов, прибыв на командный пункт в Курской областиЕще одна часть Украины захотела присоединиться к РоссииЛе Пен резко повернулась к России: что заявила?Женатым не смотреть! Фото Ани Лорак без одежды сразили наповалРоссия выдвинула 1 условие США: американцы опешилиПоражено судно с наёмниками ВСУ и грузом: масса погибшихСмена курса: в США прогремело заявление о ДНР и ЛНРЖенщина показывает лишь одно, когда закидывает ногу на ногуСбежавшие из Суджи солдаты ВСУ оставили послание россиянамФу! зрители увидели, что у Бузовой торчало из-под трусовМакрону прилетел такой ответ от РФ, которого ещё не видели СМИПлан Зеленского слили партизаны: что творится на границе с РФСтало известно о попытке силового захвата власти в РоссииШутка Лаврова про Макрона вызвала резонанс в Европе — СМИВ Белом доме уже подтвердили происходящее с Трампом
Новости и материалы
Более 30 беспилотников сбили за ночь в России
В Германии оценили возможность запуска «Северного потока — 2»
Трамп пока не одобрил масштабную операцию в Йемене
В Воронежской области сбиты более 15 беспилотников
Почти все сотрудники «Голоса Америки» отправлены в отпуск
Глава МИД КНДР встретилась с делегацией МИД России в Пхеньяне
Ученые показали самую детальную карту Антарктиды без ледяного покрова
Группировка «Запад» взяла в плен двух бойцов ВСУ за сутки
Астрономы создали самую детальную 3D-карту космической пыли в Млечном Пути
Боец «Ахмата» рассказал о разрушениях под Суджей от действий ВСУ
Игры с собакой оказались мощным инструментом для борьбы со стрессом
Мошенники придумали способ получения доступа к сим-карте и мобильному банку
Ученые установили, когда появился человеческий язык
Студент обвинил своего сокурсника в терроризме
Россельхознадзор запретил ввоз зараженной малины в Подмосковье
Ученые превратили отходы рисового вина в суперпродукт против старения
Ученые узнали настоящую причину, почему бутылки взрываются в морозильнике
Микромолнии в каплях воды могли зародить жизнь на Земле, узнали ученые
Все новости