Világszínvonalú fehérjekutatások az ELTE-n

Az ELTE kutatóinak publikációja szerepel a Science Signaling legfrissebb számának címlapján. Reményi Attila kutatócsoportja öt évig foglalkozott a problémával, amely a néhány napja Nobel-díjjal kitüntetett Robert J. Lefkowitz és Brian K. Kobilka kutatásaihoz is kapcsolódik.

A modern jelátviteli kutatások célja, hogy feltárják azoknak a fehérjéknek a szerkezetét és működését, amelyek a környezetből érkező ingerek fogadásában, sejten belüli feldolgozásában, majd végül a biológiai válasz kiváltásában játszanak szerepet. Az idei év kémiai Nobel-díját elnyerő amerikai kutatók munkája révén megnyílt az út olyan hatóanyagok tervezése felé, amelyek segítségével a korábbiaknál lényegesen hatékonyabban és pontosabban lesznek képesek a receptorokat ki- és bekapcsolni.

A receptorok „bekapcsolása" utáni lépésekkel foglalkozott az ELTE Biokémiai Tanszékének Reményi-laborja. Az ingerek hatására a sejtmembránon aktiválódó receptorok után egy többlépcsős, sejten belüli ún. fehérjekaszkád lép működésbe. A kaszkád fontos összetevői az ún. mitogénaktivált protein kinázok (MAPK), amelyek a jelpályák köztes enzimei. Az enzimek a sejtes válaszok sokszínűségéért közvetlenül felelősek, szerepükből adódóan sokféle fehérjével alakítanak ki fizikai kapcsolatokat.

Reményi Attila kutatócsoportjának ötéves kutatómunka eredményeként sikerült feltárnia azt a molekuláris felszínt, amelyek révén a MAPK-ok kölcsönható partnereikhez kötődnek. Sokáig rejtély volt, hogy a sejtosztódást és sejthalált egyaránt szabályozó MAPK-ok hogyan képesek ezeket a folyamatokat a megfelelő módon, specifikusan közvetíteni. A probléma hasonlít a Lefkowitz és Kobilka által vizsgált receptorokhoz, bár az ELTE-n kutatott fehérjék a sejten belül és a jelátviteli láncolatban néhány lépéssel később foglalnak helyet. Az áttörés ebben az esetben is egy szerkezeti biokémiai megközelítésnek köszönhető, amelynek során a Reményi-labor meghatározta négy különböző MAPK komplex szerkezetét: az enzimet abban a pillanatban lefényképezve, amikor az éppen kapcsolatot alakít ki a kölcsönható partnereivel.

A csoport a jövőben azt tervezi, hogy az így feltárt háromdimenziós molekuláris térkép segítségével a korábbiaknál sokkal specifikusabban működő MAPK-gátláson alapuló hatóanyagokat fognak létrehozni. A tervek szerint ezek segítségével a rák és különböző gyulladásos folyamatokhoz köthető betegségek lesznek kezelhetőek.

A kísérleti munka nagy részét három fiatal kutató - Garai Ágnes, Zeke András és Gógl Gergő - végezte. A külföldről tíz év után hazatérő laborvezető a Fehérje-Fehérje Interakció Kutatócsoportot az ELTE Biokémiai Tanszékén magyar és külföldi pályázatok támogatásával hozta létre (OTKA-NKTH H07A, Magyarország; Marie Curie Reintegration Grant, EU; Wellcome Trust, Anglia).

Reményi Attilával a Nobel-díj kapcsán az ELTE honlapján olvasható interjú.