Молекулярный магнит: как белок SENP5 выбирает свою жертву
Некоторые белки носят маски, и от того, как они их снимают, зависит судьба клетки.
Белки после синтеза могут меняться — эти посттрансляционные модификации влияют на их работу и участвуют в регуляции клетки. Один из таких механизмов — SUMOилизация, когда белок SUMO прикрепляется к другим белкам и меняет их свойства. Это сложный процесс: в нем задействованы десятки белков — и те, что активируют SUMO, и те, что становятся его мишенями. Особую роль играют SUMO-протеазы, например SENP5. Они не только подготавливают SUMO к работе, но и отщепляют его от белков-мишеней.
Ученые из Института биотехнологии и биомедицины Университета Барселоны (IBB-UAB) изучили структуру человеческой протеазы SENP5, которая связана с рядом болезней. Цель — понять, какие именно участки белка отвечают за его взаимодействие с разными формами SUMO.
Исследователи получили трехмерную модель SENP5 в комплексе с разными вариантами SUMO. Оказалось, что у этой протеазы есть положительно заряженный участок, который предпочитает связываться с SUMO2. Это объясняет, почему SENP5 избирательно работает именно с этой формой.
Семейство белков SENP регулирует ключевые процессы в клетке, а его сбои ведут к раку, нейродегенеративным и сердечно-сосудистым заболеваниям, — говорит руководитель исследования Давид Ревертер. — Наши результаты помогут создать специфичные ингибиторы, которые смогут точечно воздействовать на отдельные белки этого семейства, уменьшая побочные эффекты.
Работа выполнена совместно с учеными из Лейденского университета (Нидерланды) и барселонского IDIBAPS. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Если научиться избирательно блокировать SENP5, можно разработать лекарства против рака или болезней Альцгеймера и Паркинсона. Сейчас большинство препаратов действуют грубо, нарушая работу многих белков сразу. Это исследование дает карту для точечного удара — например, можно создать молекулу, которая займет тот самый положительно заряженный участок SENP5 и не даст ему связываться с SUMO2.
Отметим, что исследование раскрывает структуру SENP5, но не проверяет, как ее блокировка повлияет на живые клетки. SUMOилизация затрагивает сотни белков, и «выключение» даже одной протеазы может вызвать непредсказуемые эффекты.
Ранее российские ученые выяснили, почему рак легкого не боится химиотерапии.
