Η δομή της πρωτεΐνης που είναι υπεύθυνη για την υγεία της καρδιάς και του νευρικού συστήματος αποκρυπτογραφείται
Τελευταία επισκόπηση: 16.10.2021
Όλα τα περιεχόμενα του iLive ελέγχονται ιατρικά ή ελέγχονται για να διασφαλιστεί η όσο το δυνατόν ακριβέστερη ακρίβεια.
Έχουμε αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές προμήθειας και συνδέουμε μόνο με αξιόπιστους δικτυακούς τόπους πολυμέσων, ακαδημαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και, όπου είναι δυνατόν, ιατρικά επισκοπικά μελέτες. Σημειώστε ότι οι αριθμοί στις παρενθέσεις ([1], [2], κλπ.) Είναι σύνδεσμοι με τις οποίες μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτές τις μελέτες.
Εάν πιστεύετε ότι κάποιο από το περιεχόμενό μας είναι ανακριβές, παρωχημένο ή αμφισβητήσιμο, παρακαλώ επιλέξτε το και πατήστε Ctrl + Enter.
Οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Michigan (UM) αποκρυπτογράφησαν τη δομή της πρωτεΐνης, η οποία αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της διαδικασίας που είναι υπεύθυνη για τη διατήρηση της υγείας της καρδιάς και του νευρικού συστήματος του ανθρώπου.
Αυτή η πρωτεΐνη είναι κυσταθειονίνη-βήτα-συνθάση (βητα-συνθάση κυσταθειονίνης, SBC). Για τη σύνθεση υδρόθειου (H2S), ενός αερίου μορίου σήματος που βοηθά στη διατήρηση της υγείας της καρδιάς και του νευρικού συστήματος, η CBS χρησιμοποιεί βιταμίνη Β6. Στα ζώα, το H2S προκαλεί κατάσταση αιωρούμενης κίνησης ή χειμερία νάρκη, μειώνοντας τη θερμοκρασία του σώματος και μειώνοντας τον μεταβολικό ρυθμό.
Οι εργασίες για τη διαλεύκανση της δομής πραγματοποιήθηκε υπό την καθοδήγηση του καθηγητή της Ιατρικής του Πανεπιστημίου του Michigan School of Biological Chemistry (UM Ιατρική Σχολή) Διδακτορικό Ruma Banerjee (Ruma Banerjee), καθηγητής και ερευνητής του Ινστιτούτου Επιστημών Ζωής (Επιστήμες της Ζωής Ινστιτούτο) UM Ph.D. Janet Smith (Janet Smith) και τους συναδέλφους τους. Τα αποτελέσματα δημοσιεύονται στο περιοδικό Proceedings της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών.
«Πρωτεϊνική δομή CBS που έχει ξεφύγει από τους επιστήμονες για περισσότερο από μια δεκαετία, παρέχει πολλές νέες πληροφορίες σχετικά με τη διαμόρφωση του φυσικού αερίου από το ένζυμο, το οποίο είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τον εγκέφαλο«, - λέει ο Banerjee. «Η αποκρυπτογράφηση της δομής αποτελεί τη βάση για την κατανόηση των μεταλλάξεων που προκαλούν ομοκυστινουρία -. Μια κληρονομική ασθένεια που επηρεάζει την όραση σας, σκελετικό, καρδιαγγειακό και στο κεντρικό νευρικό σύστημα»
Για πρώτη φορά, η πλήρης δομή του CBS δίνει μια εξήγηση για την ομοκυστενοουρία που προκαλείται από ελαττώματα αυτής της πρωτεΐνης σε μοριακό επίπεδο.
Η δραστικότητα του ενζύμου ενισχύεται από το SAMe (S-αδενοσυλμεθειονίνη), ένα πρόσθετο τροφίμων που χρησιμοποιείται ως αντικαταθλιπτικό και αντιφλεγμονώδες. Συνδέοντας με το CBS, το SAMe αυξάνει την παραγωγή υδρόθειου.
«Η κατανόηση του μοριακού επιπέδου αρχιτεκτονική του τομέα CBS, το οποίο αλληλεπιδρά της SAMe, ανοίγει η πόρτα για ορθολογικό σχεδιασμό φαρμάκων για την εξομάλυνση των βραχυχρόνιων διακυμάνσεων της ρευστότητας της παραγωγής υδρόθειου στις φαρμακολογικές σκοπούς», - λέει ο Διδάκτωρ Μάρκος Κούτμος (Μάρκος Κούτμος), μέλος της ερευνητικής ομάδας Smith.
Οι επιστήμονες κατέλαβαν το ένζυμο CBS σε δύο σημεία της πολύπλοκης χημικής αντίδρασής του, "παγιδεύοντας" δύο έντονα αντιδραστικά χημικά ενδιάμεσα στο ενεργό κέντρο του ενζύμου. Οι δομές τους αποκαλύπτουν τις λεπτομέρειες για το πώς η βιταμίνη Β6 βοηθά τη CBS να διεξάγει πολύπλοκες αντιδράσεις που οδηγούν στο σχηματισμό υδρόθειου.
Σημαντικές χημικές λεπτομέρειες που βλέπουν οι ερευνητές στο CBS μπορεί να είναι χρήσιμες για την αποκρυπτογράφηση της δομής άλλων ανθρώπινων ενζύμων που εξαρτώνται από τη βιταμίνη B6, τα οποία είναι πάνω από 50.