Прорыв в нейробиологии: в России повысили стабильность фермента для выработки серотонина
Впервые обнаружено, что ионы железа и марганца повышают устойчивость триптофангидроксилазы 2 — фермента, играющего важную роль в синтезе серотонина в мозгу млекопитающих. Открытие совершили сотрудники лаборатории фармакогенетики депрессий ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», говорится на сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Сейчас отечественные ученые активно изучают механизмы воздействия ионов на фермент. Они полагают, что сами по себе железо и марганец малопригодны для прямого лечения расстройств, связанных с дефектами гена триптофангидроксилазы 2. Зато они позволят определить специфические области молекулы белка, которые могут стать мишенью для лекарственных препаратов-шаперонов.
Выбор триптофангидроксилазы 2 обусловлен двумя факторами. Во-первых, специалисты лаборатории фармакогенетики депрессий ФИЦ ИЦиГ СО РАН являются признанными экспертами мирового уровня в изучении этого фермента. Во-вторых, известны конкретные мутации, приводящие к искажениям трехмерной структуры фермента и снижению его функциональной активности.
Мутации, ослабляющие функциональность белков, задействованных в передаче нервных сигналов, могут иметь различные последствия. Иногда возникает полная потеря активного белка («нокаут»). Чаще наблюдается ситуация, когда изменение аминокислот нарушает правильную укладку белковых молекул. В результате белок становится менее устойчивым, быстрее распадается, и организм хронически испытывает дефицит необходимого количества активных форм белка.
«Мы ищем соединения, которые способны взаимодействовать с мутантной молекулой и восстанавливать ее пространственную структуру. Общие закономерности взаимодействия подобных соединений с белком все еще неизвестны», — комментирует заведующий лабораторией фармакогенетики депрессий ФИЦ ИЦиГ СО РАН доктор биологических наук Александр Куликов.
Сегодня известно множество веществ-ингибиторов триптофангидроксилазы, но пока отсутствуют препараты, способные компенсировать снижение активности фермента в результате мутаций. Если ученым удастся лучше разобраться в механизме действия фармакологических шаперонов и выяснить, какие именно зоны мутировавшего фермента требуют коррекции для восстановления его функций, это станет значительным достижением в изучении генетически обусловленных болезней, включая психические расстройства. После этого можно будет приступить к поиску безвредных для организма соединений, способных возвращать активность ферменту. Ожидается, что предварительные итоги станут доступными вскоре после экспериментов с рекомбинантными белками, возможно, даже до конца нынешнего года.
Ранее эксперты назвали пять лекарств, которые опасно принимать в жару.
