Открыт новый регулятор иммунных реакций
"Определён новый внутренний регулятор, осуществляющий контроль иммунных реакций организма при борьбе с инфекцией; в будущем - с аутоиммунными заболеваниями"
Возможность затормозить собственную иммунную систему
Открыт регулятор иммунных реакций, который может стать прорывом в создании новых лекарств для борьбы с аутоиммунными заболеваниями, такими как волчанка и склеродермия, когда здоровые ткани подвергаются воздействию собственной иммунной системы организма.
«Мы хотим иметь возможность затормозить собственную иммунную систему организма, чтобы она не включалась», – сказал доктор Элтон Зекирадж из Университета Лидса.
«Наше открытие может помочь нам найти новое лекарственное средство, предназначенное для этого регулятора, чтобы подавить иммунную систему и остановить уничтожение организмом своих собственных клеток, даже когда инфекции нет. Нам еще далеко до того, чтобы найти новое эффективное средство для лечения аутоиммунных заболеваний, но мы взволнованы, потому что это открытие может помочь создать новый класс лекарств».
Аутоиммунные заболевания включают широкий спектр трудно поддающихся лечению состояний, включая диабет 1 типа и ревматоидный артрит.
Белки BRISC и SHMT2
Ученые использовали мощные криоэлектронные микроскопы в Центре Эстбери Университета Лидса, чтобы выявить структуру регулятора, состоящего из двух белков в организме, называемых BRISC и SHMT2, чтобы понять, как эти белки работают в клетке совместно.
Белковый комплекс действует, чтобы увеличить иммунный ответ клеток, который происходит, когда они обнаруживают вторжение патогена.
Доктор Элтон Зекирадж продолжил: «Микроскопы позволили нам понять структуру этого белкового комплекса в мельчайших деталях, и, построив точную 3D-модель, мы обнаружили, что она играет совершенно неожиданную роль в регуляции нашего иммунного ответа. Следующий шаг – найти способ нацеливания этого белка на подавление процесса, чтобы предотвратить атаку нашей иммунной системы на здоровые клетки».
Генно-инженерные версии белков
Как только структура была раскрыта, стало возможным разработать генно-инженерные версии белков и наметить функции этого комплекса в клетках.
Ученые также неожиданно обнаружили, что белковый комплекс BRISC-SHMT2 может регулироваться активной формой витамина B6.
Хотя было показано, что витамин B6 играет важную роль в функционировании этого регулятора, ученые предупреждают, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью осознать эту роль.
Мнения ведущих исследователей
Исследование было проведено международной группой учёных под руководством Университета Лидса и Университета Пенсильвании.
Соавтор исследования, доктор Роджер Гринберг из Университета Пенсильвании сказал: «Теперь у нас есть беспрецедентное понимание того, как этот белковый комплекс функционирует при атомарном разрешении. Он раскрывает молекулярную основу, лежащую между метаболизмом и иммунными реакциями, и в то же время указывает на новые способы предотвращения действия этого комплекса при заболеваниях, возникающих из-за гиперактивных воспалительных сигналов».
Соавтор доктор Франческо Дель Гальдо из Университета Лидса сказал: «Таргетная терапия произвела революцию в том, как мы манипулируем иммунной системой, и это открытие дает нам решающее понимание роли метаболизма в регуляции врожденного иммунитета и выступает, как регулятор иммунных реакций».
Белок SHMT2
Белок SHMT2 является одной из небольших, но быстрорастущих молекул, участвующих как в клеточном метаболизме, так и в иммунных реакциях, поэтому команда была очень удивлена их результатами.
Доктор Элтон Зекирадж впервые начал исследовать структуру этого белкового комплекса в 2010 году в больнице Маунт-Синай в Торонто, Канада, а затем в 2016 году переехал в Лидс для работы в Центре структурной молекулярной биологии Астбери. Он сказал: «Центр Астбери в Лидсе располагает одним из лучших в мире объектов структурной биологии, и доступ к такому объекту и опыту был необходим. Этот прорыв был бы невозможен без участия университета и микроскопов, которые позволили нам впервые понять структуру этого белка».
Исследование было профинансировано Wellcome Trust, Королевским обществом, Национальным институтом рака, Альянсом по исследованию волчанки, а также Scleroderma и Raynau’s UK.
Источник:
Miriam Walden, Lei Tian, Rebecca L. Ross, Upasana M. Sykora, Dominic P. Byrne, Emma L. Hesketh, Safi K. Masandi, Joel Cassel, Rachel George, James R. Ault, Farid El Oualid, Krzysztof Pawłowski, Joseph M. Salvino, Patrick A. Eyers, Neil A. Ranson, Francesco Del Galdo, Roger A. Greenberg, Elton Zeqiraj.
Metabolic control of BRISC–SHMT2 assembly regulates immune signalling.
Nature, 2019; DOI: 10.1038/s41586-019-1232-1