О том, как общаются белковые молекулы
Учёные из института медицинских исследований (Burnham) обнаружили новые специальные сайты в белковых молекулах. Данные сайты распознаются протеолитическим ферментом каспазой-3. Профессору Гаю Салвесену (Guy Salvesen, руководителю исследований, направленных на изучение явления аппоптоза) и его коллегам удалось исследовать недавно открытые сайты и действие на них фермента каспазы-3. Как выяснилось, данная протеаза «разрезает» ?-спирали белковых молекул таким же образом, как и неструктурированные петли субстрата.
До появления работ профессора Салвесена было принято считать, что протеазы лизируют лишь неструктурированные участки белковых молекул. Происходит это в связи отсутствием конформационных препятствий со стороны данных участков. Результаты проведённых исследований показали, что протеолитические ферменты, вопреки общепринятым убеждениям, «разрезают» и упорядоченные участки белков - ?-спирали.
«Мы обнаружили, что протеазы расщепляют ?-спирали белковых молекул. Такое открытие противоречит фундаментальным положениям биологической науки. Однако я и мои коллеги пришли к выводу, что лизис ?-спиралей протеинов, не является биологической функций протеаз» - говорит доктор Салвесен. Для того, чтобы определить специфические сайты белковых молекул (места посадки каспаз-3), учёным пришлось выявить факторы (а именно, протеолитические ферменты), влияющие на изменение биологических функций молекул субстрата.
С этой целью группа исследователей изучила действие каспаз-3, выделенных из человеческого организма, и глутамилэндопептидазы стафилококков на протеасому кишечной палочки. Влияние каспез-3 на белковые молекулы человеческого организма изучалось отдельно. В результате проведённой работы удалось выяснить, что каспаза-3 весьма неэффективно «разрезает» белковые молекулы E. coli. Однако белки, выделенные из организма человека данная протеаза лизирует без особых проблем. Следует отметить, что каспазы-3 легко расщепляют гибриды белковых молекул (в данном случае гибридный белок человека и кишечной палочки). Такие результаты подчёркивают зависимость, существующую между каспазой-3 и её субстратами.
Ясно, что протеазы подобные каспазам играют ключевые роли в процессах обмена информацией между клетками. Если учёным удастся выяснить места и механизмы взаимодействия протеаз с определёнными субстратами, то человечество станет на шаг ближе к тому, чтобы понять природу ряда опасных заболеваний.
