Металлические микрокурьеры: прорыв в разработке новых методов лечения рака

Исследовательская группа под руководством Цзянь Ху и Кенни Мерца из Мичиганского государственного университета совершила значительный прорыв в понимании работы мембранных белков, транспортирующих металлы. Их исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, фокусируется на Zrt-/Irt-подобных белках (ZIP), которые играют критическую роль в клеточных функциях и связаны с различными формами рака.
Металлические микрокурьеры: прорыв в разработке новых методов лечения рака
Изображение носит иллюстративный характер

ZIP-белки отвечают за транспортировку важнейших металлов, включая цинк, железо и марганец, внутрь клеток. Нарушения в работе этих белков могут привести к серьезным заболеваниям, в том числе раку молочной железы, яичников и поджелудочной железы. Именно поэтому ученые стремятся разработать ингибиторы, способные блокировать эти белки для лечения онкологических заболеваний.

В центре внимания исследователей оказался ZIP-белок, обнаруженный в бактерии Bordetella bronchiseptica (BbZIP). Ранее было установлено, что эти белки осуществляют транспорт металлов с помощью движения, напоминающего работу лифта. Однако новое исследование выявило дополнительный механизм — шарнирное вращение, которое сопровождает вертикальное перемещение. Ученым также удалось определить точные пути, по которым металлы проникают в цитоплазму клетки.

«Одна из главных проблем заключается в том, как гидрофильные, положительно заряженные ионы металлов могут проходить через гидрофобные клеточные мембраны», — объясняют исследователи. Они обнаружили, что ZIP-белки сначала обращены наружу для приема металлов, а затем поворачиваются внутрь для их высвобождения в клетку.

Особенно важным открытием стало обнаружение нового сайта связывания металлов, который действует как ингибитор. Этот участок может функционировать как «металлический резервуар», регулирующий транспорт металлов для предотвращения их токсического накопления. Такое регулирование критически важно, поскольку переходные металлы, несмотря на их необходимость для жизни, могут быть токсичными при избыточной концентрации.

Для своего исследования команда применила комбинированный подход, включающий структурную биологию, биохимию и вычислительное моделирование. Особенно эффективным оказалось использование метадинамических симуляций со специализированными параметрами. Это стало возможным благодаря плодотворному сотрудничеству между экспериментальной группой Ху и теоретической группой Мерца.

Результаты исследования открывают новые перспективы для разработки противораковых препаратов. В будущем ученые планируют продолжить характеризацию структур белков, изучение конформационных изменений и разработку медицинской химии, нацеленной на ZIP-белки. Конечная цель — идентификация мишеней для лекарственных препаратов, которые могут стать основой для новых, более эффективных методов лечения рака.


Новое на сайте

19171Вредоносное по VoidLink: созданная с помощью ИИ угроза для облачных систем и финансового... 19170Палеонтологические поиски и научные убеждения Томаса Джефферсона 19169Спасут ли обновленные протоколы безопасности npm от атак на цепочки поставок? 19168Почему критическая уязвимость BeyondTrust и новые записи в каталоге CISA требуют... 19167Севернокорейская хакерская группировка Lazarus маскирует вредоносный код под тестовые... 19166Государственные хакеры используют Google Gemini для кибершпионажа и клонирования моделей... 19165Можно ли построить мировую сверхдержаву на чашках чая и фунтах сахара? 19164Уязвимые обучающие приложения открывают доступ к облакам Fortune 500 для криптомайнинга 19163Почему ботнет SSHStalker успешно атакует Linux уязвимостями десятилетней давности? 19162Microsoft устранила шесть уязвимостей нулевого дня и анонсировала радикальные изменения в... 19161Эскалация цифровой угрозы: как IT-специалисты КНДР используют реальные личности для... 19160Скрытые потребности клиентов и преимущество наблюдения над опросами 19159Академическое фиаско Дороти Паркер в Лос-Анджелесе 19158Китайский шпионский фреймворк DKnife захватывает роутеры с 2019 года 19157Каким образом корейские детские хоры 1950-х годов превратили геополитику в музыку и...
Ссылка