Израильские ученые обнаружили уникальные пептиды, способные бороться с раком

В новой статье, опубликованной в Nature Communications, ученые Техниона представили свои исследования уникальных пептидов, способных противостоять раковым заболеваниям. 

Исследование проводилось под руководством профессора Ашрафа Брика и научных сотрудников доктора Ганги Б. Вамизетти и доктора Аббишека Саха с химического факультета Техниона, а также профессора Наби Аюба с факультета биологии Техниона и профессора Хироаки Суга из Токийского университета.

Пептиды - это короткие цепочки аминокислот, соединенных пептидными связями (так называются химические связи, образующиеся между двумя молекулами, когда карбоксильная группа одной молекулы реагирует с аминогруппой другой).

В отличие от белков, которые обычно содержат сотни аминокислот, пептиды содержат в лучшем случае десятки таких кислот. Обнаруженные исследователями циклические пептиды связываются специфически с цепями убиквитиновых белков - именно эти белки обычно используются в качестве «меток смерти» для других поврежденных белковых молекул. Мечение поврежденных белков приводит к их расщеплению в протеасоме, этом «мусорном баке» наших клеток.

Циклические пептиды нарушают работу белков, разрушая раковые клетки | Фото: Пресс-служба Техниона 

Открытие системы убиквитина привело в 2004 году к присуждению Нобелевской премии по химии трем исследователям, включая заслуженных профессоров Аарона Чехановера и Авраама Гершко с медицинского факультета Техниона.

С годами стало ясно, что активность убиквитиновой системы частично зависит от точки, в которой молекулы убиквитина связаны друг с другом в цепи. Например, присоединение убиквитина в цепи в положении 48 (К48) приводит к удалению белков в протеасому, а в положении 63 (К63) вызывает "ремонт" поврежденной ДНК.

В последние годы исследователи Техниона разработали новый подход к влиянию на механизмы убиквитина. Вместо того, чтобы вмешиваться в активность ферментов, влияющих на эти механизмы, они решили попытаться напрямую вмешаться в саму убиквитиновую цепь и разработали циклические пептиды, которые связывают цепи убиквитина, связанные с K48, предотвращая разрушение поврежденных белков. Это нарушение постепенно приводит к запрограммированной гибели клеток. Исследователи доказали, что когда такой "инцидент" происходит в злокачественной опухоли, он убивает раковые клетки, потенциально защищая пациента. Это открытие, опубликованное в 2019 году в журнале Nature Chemistry, привело к созданию нового стартапа, который стремится довести его до клинического применения.

В новом исследовании были обнаружены циклические пептиды, которые связывают цепи, прикрепляемые к убиквитину в положении 63 и участвующие в восстановлении поврежденной ДНК. И в этом случае при присоединении к цепям убиквитина такие пептиды нарушают стандартный механизм, приводя к накоплению поврежденной ДНК и гибели клеток. Когда это связывание происходит в раковых клетках, оно и в этом случае разрушает эти клетки. Исследователи считают, что эта терапевтическая стратегия может быть более эффективной, чем существующие противораковые препараты, к которым у пациентов постепенно развивается устойчивость.

Источник: MFA
Фото: Пресс-служба Техниона