Картирование энергетических «насосов» раковых клеток указывает путь к новым препаратам

Главная / Новости здравоохранения / Картирование энергетических «насосов» раковых клеток указывает путь к новым препаратам

Картирование энергетических «насосов» раковых клеток указывает путь к новым препаратам

Впервые, исследователи из Института Каролинска в Швеции сумели получить детализированные изображения пути, которым транспортный протеин GLUT доставляет сахар в клетки. Так как опухоли очень зависят от транспортировки питательных веществ, для того чтобы быстро расти, ученые надеются, что исследование, опубликованное в научном журнале «Структурная и молекулярная биология природы», сформирует основу новых стратегий борьбы против раковых клеток.

В обеспечении питательными элементами своего быстрого роста, раковые опухоли зависят от транспортных белков, которые с высокой скоростью транспортируют сахара и другие питательные вещества, требующиеся для клеточного метаболизма. Одна из возможных стратегий терапии могла бы состоять в том, чтобы блокировать некоторые из транспортеров в клеточных мембранах, которые действуют как топливные насосы, чтобы таким образом задерживать и уничтожать раковые клетки.

Одна из важных групп мембранных транспортеров — семейство GLUT, которое доставляет глюкозу и другие сахара в клетку. Глюкоза — один из самых важных источников энергии для раковых клеток, и GLUT-транспортеры показывают свою ключевую роль в росте опухоли при многих различных типах рака.

В текущем исследовании ученые из Института Каролинска провели детализированное исследование пути, при котором транспортировка сахаров проводится XylE-протеинами, взятыми у Escherichia colibacterium, чьи функции и строение очень схожи с GLUT-транспортерами у людей. Впервые, исследователи описали путь, при котором структура белка изменяется между двумя различными конформациями, когда он связывает и транспортирует молекулу сахара.

«Показывая подробности молекулярного строения области, связывающей сахар, наше исследование открывает возможности к более эффективной разработке новых химических соединений, которые могут ингибировать GLUT-транспортеры», — говорит Пёр Нордланд из отделения медицинской биохимии и биофизики, один из участников исследования. «Информация о структуре транспортного белка способствует разработке лучших препаратов в более короткие сроки. Потенциально такие GLUT-ингибиторы могут использоваться в будущей терапии рака».

Исследование может иметь значение не только в изучении рака, но также и в области диабета. GLUT играет ключевую роль в диабете, начиная с действия инсулина, активизирующего восприятие глюкозы из крови посредством GLUT-транспортирования в клеточной мембране.

GLUT и исследуемые XylE-транспортеры принадлежат к очень большой группе метаболитических транспортеров, названной «главным методическим суперсемейством» (MFS), которая вовлечена во множество болезней и усвоение лекарств в клетках. «Множество аспектов молекулярных механизмов функциональности GLUT-транспортеров вероятно также распространены у многих членов семейства MFS, которые вовлечены в широкий спектр болезней, в дополнение к раку и диабету», — говорит Пёр Нордланд.

Так же как и мембранные транспортеры, которые подверглись всестороннему анализу в текущем исследовании, множество различных мембранных белков, проходят через поверхностную мембрану клеток. Их значение для клеточных функций и развития препаратов было отмечено и раньше, не в последнюю очередь Нобелевскими премиями, которые были присуждены исследователям, которые использовали механистическое и структурное исследование, чтобы картировать функциональность двух других главных мембранных белковых семейств, G-протеин парных рецепторов и ионных каналов.

Текущее исследование было финансировано грантами от Шведского исследовательского совета, Шведского общества рака, Европейской организации по молекулярной биологии (EMBO) и Датского совета по независимым исследованиям.


Источник:
sciencedaily.com

Смотрите также: