Új dimenzió a fehérjekutatásban

Mi a közös Steven Hawking világhírű brit fizikus betegségében, az egészséges szervezet stresszválaszában és a vírusfertőzések elleni védekezésben? Mindegyik folyamatban nagyszámú fehérjemolekula egymáshoz kapcsolódásával létrejövő, változó összetételű és szerkezetű képződmények vagy sejtszervecskék vesznek részt. Ezekben a környezeti hatásokra reagálva sokszor csekély változás is visszafordíthatatlan, betegséghez vezető folyamatokat indíthat el. Fuxreiter Mónika, az MTA-DE Lendület Fehérjedinamikai Kutatócsoport vezetője a fehérjék önszerveződésének alapvető összefüggéseit, az egészségesből kórossá történő átalakulások molekuláris hátterét tárta fel. Eredményeiről a Cell májusi számában számolt be.

„Az önszerveződések nemcsak szerkezetileg, hanem térben és időben is szabályozzák a fehérjék tevékenységét. Ez valamelyest hasonlít az emberek által létrehozott különböző szociális hálókhoz vagy közigazgatási egységekhez. A fehérjék esetében azonban keveset tudunk arról, hogy a magasabb rendű szerveződések hogyan vezérelhetők, illetve feladatukat ellátva miként szűnnek meg. Valószínű, hogy egyes képződmények megszüntetése összetett működésű fehérjegépezeteket igényel.

Nagyon izgalmas kérdés az is, hogy szerkezetileg miként jellemezhetők részletesen a fehérjék magasabb rendű szerveződései. Méretük, változó összetételük és heterogén struktúrájuk miatt ugyanis ezeknek a rendszereknek a megismerése kihívást jelent a szerkezeti biológia eszköztára számára. A gyógyszerkutatások szempontjából ugyanakkor alapvető jelentőségű, hogy feltárjuk e fehérjekapcsolatok kialakulásának pontos szerkezeti mechanizmusát" – mondta el az mta.hu-nak a tanulmány szerzője.

Számos neurodegeneratív betegség, például az Alzheimer- vagy a Parkinson-kór hátterében fehérjék működőképes szerkezetének elvesztése és egymással történő szoros összekapcsolódása áll. Ennek következtében merev, megbonthatatlan molekuláris aggregátumok jönnek létre, majd az agyban lerakódások képződnek. A legjobban ismert magasabb rendű fehérjeszerveződések az amiloidok és a prionok, amelyek az 1990-es évek elején az ugrásszerűen terjedő kergemarhakór, illetve a Creutzfeldt–Jakob-betegség kapcsán kerültek a figyelem középpontjába.

„Kiderült azonban, hogy az amiloidok hasznos biológiai feladatokat is elláthatnak. Szerepük lehet például a pigmentképződésben vagy az immunrendszer védekezési folyamataiban. Ez utóbbi esetben a merev struktúrák kialakulása a fertőzéshez kapcsolódó molekuláris memóriaként is szolgál" - mondta a kutató.

További részletek az Magyar Tudományos Akadémia honlapján.