Mokslo ir technologijų pasaulis

La Trobe universiteto mokslininkai publikavo tyrimą apie kvapiojo tabako žieduose esantį baltymą, puolantį žmogaus vėžines ląsteles ir jas sunaikinantį. Tai gali būti didžiausia ironija: tabakas auginamas tam, kad būtų gaunami vaistai gydyti vėžį, kurį sukelia tabakas.

Markas Hulettas, Marcas Kvansakulas ir kiti iš Biochemijos departamento naudojo įvairiausias technikas, kad išsiaiškintų baltymo NaD1 struktūrą ir funkciją. Šis baltymas priklauso defensinų tipui, molekulėms, saugančioms augalą nuo grybelinių susirgimų. Kodėl jis veikia ir žinduolių vėžines ląsteles, nežinoma, bet tikriausiai tai susiję su panašumais jų ląstelių membranose, kur vyksta šio pasakojimo veiksmas.

Iš deformavimosi ir tirpimo

Be NaD1 veikimo prieš įvairius grybelius ir mieles veikimo tikrinimo, tyrėjai testavo jo poveikį žmonių ląstelėms iš limfomos, gimdos kaklelio ir prostatos vėžio. Buvo domimasi ląstelių membranų sutrikdymu, kuris buvo matuojamas įvairiais būdais.

ATP (paplitusi molekulė, tiekianti ląstelėms energiją) nuotekis įvyko po kelių minučių nuo limfomos ląstelių paveikimo NadD1. Gimdos kaklelio ląstelėse pasireiškė didesnis dažo – propidiumo jodido – sugėrimas, rodantis ląstelių membranų trūkimus.

Dar įspūdingiau, konfokaliniu lazeriniu skenuojančiu mikroskopu buvo gauti vaizdai, kaip vėžio ląstelės dėl NaD1 poveikio keičia formą. Netvarkingi išsipūtimai, primenantys besipučiančius balionus ląstelės kraštuose, dažniausiai atsiranda prieš ląstelės mirtį. Kai membranos trūksta, ląstelės turinys išsilieja. Šis procesas vadinamas lize.

NaD1 sukėlė žmogaus vėžio ląstelių deformaciją ir lizę. Kitais žodžiais tariant, paveikus baltymu, jose išsivystė išsipūtimai ir jos suplyšdavo. Kažin ar yra malo„nesnis eksperimentas už tokį, kuriame sprogsta vėžio ląstelės.

Katijoninių griebtuvų ligandai

Naudodami įvairias technikas, tarp kurių ir rentgeno spindulių kristalografija, atlikta sinchratrone Melbourne'e, jie galėjo nustatyti aktyviojo komponento struktūrą, kuris veikė tik prisitvirtinęs prie PIP2 lipidų iš ląstelių, kurias norėta paveikti, membranų. Galutiniame NaD1:PIP2 komplekse buvo 14 NAD1 kopijų, prisitvirtinusių prie 14 PIP2 kopijų, sudarančių unikalią ‘katijoninio griebtuvo’ konfigūraciją. Galutinis kompleksas buvo arkos formos su neįprastomis gijų struktūromis.

PIP2 yra svarbus ląstelės išorinės struktūros komponentas, tikriausiai susijęs su citoskeleto ir membranos sąveika. Gali būti, kad sujungdamas PIP2 molekules, NaD1 baltymas susilpnina išorinę ląstelės struktūrą, ir sukelia jau minėtą deformavimąsi ir lizę.

Šis tyrimas, publikuotas eLife, gali suteikti naujų grybelinių infekcijų ir vėžio kontroliavimo būdų ir tikrai suteikia naujų įžvalgų į ląstelių mirties mechanizmus.

Įsivaizduokite laukus tabako, auginamo dėl jų žiedų, o ne lapų, pradedančio sveikatą teikiančio tabako ūkininkavimą. Bet dar nesulaikykite kvapo, kadangi prisireiks dar ne vienų tyrimo metų, kol bus gautas tikras vaistas.