Az ELKH-ELTE Fehérjemodellező Kutatócsoport a Szerkezeti Kémiai és Biológiai Laboratórium kutatóival közösen felfedezték, hogy egy hasznosnak tűnő antibiotikum is képes az emberi szervezetben létfontosságú fehérjéket blokkolni. Tanulmányuk a Chemical Science címlapjára került.

Egy eddig ismeretlen alakú fehérje

E kutatásban egy univerzális jelentőségű, de eddig ismeretlen alakú fehérje térszerkezetét határozták meg.

„Az acilaminoacil-peptidáz (AAP) enzim minden élőlényben megtalálható, a legegyszerűbb baktériumoktól az emberig. Ennek ellenére eddig senkinek sem sikerült meghatároznia az enzim emlősökben fellelhető variánsainak térszerkezetét. Ebbe az enzimcsaládba tartozó fehérje szerkezetmeghatározását is a mi laborunk fedezte fel – mondta Percel András az ELKH-ELTE Fehérjemodellező Kutatócsoport és a Szerkezeti Kémiai és Biológiai Laboratórium vezetője az MTA-nak adott interjúban.

Vizsgálat egy új Nobel-díjas módszerrel

„A gyógyszerhatások molekuláris szintű megértéséhez mindenképpen ismernünk kell a részt vevő fehérjék térszerkezetét, de a korábban elterjedt módszerekkel sajnos nem mindet tudjuk vizsgálni.”

Az atomi szintű hálózat vizsgálatára a krio-elektronmikroszkópia nemrégiben vált alkalmassá, és széles körben is rendkívül hatékonynak bizonyult. A speciális mikroszkóppal a fehérjemolekulákat -137°C alatti hőmérsékleten vizsgálják, ahol felderíthetővé válnak a belső mozgások és a kölcsönhatások is.

A 2017-ben Nobel-díjjal elismert krio-elektronmikroszkópianagyméretű molekuláris struktúrák 3D-szerkezeteinek és molekuláris kölcsönhatásainak feltérképezésére is alkalmas. A kutatásban új lehetőségeket megnyitó módszert használja az NKFIH Top 50 kutatóhelye között szereplő ELKH-ELTE Fehérjemodellező Kutatócsoport és Szerkezeti Kémiai és Biológiai Laboratórium is a nagyobb fehérjék szerkezetkutatásában.

Az AAP a szervezet egyik legfontosabb hibajavító rendszerét támogatja

Ezek az enzimek kiemelten fontosak, hiszen részt vesznek többek között szervezetünk cukorháztartásának szabályozásában, hormonok, neuropeptidek lebontásában. Az AAP mind emellett a szervezet egyik legfontosabb hibajavító rendszerét is támogatja, segítve a sérült fehérjék lebontását.”

Az AAP gátlása például az oxidatív stressz hatására károsodott fehérjék felhalmozódásához vezet a szervezetben.

Az antibiotikumok blokkolják a fehérje működését

Perczel András, az ELTE Szerves Kémia Tanszék vezetője és kutatótársai – Kiss-Szemán Anna, Jákli Imre, Harmat Veronika és Karancsiné Menyhárd Dóra – mostani munkájuk során igazolták, hogy egy gyakran használt, penicillinszerű antibiotikum amellett, hogy hatékonyan harcol a baktériumok ellen, gátolja az emberi szervezet AAP proteáz enzimének működését.

Az eredmény többek között bepillantást enged azokba a mechanizmusokba, amelyek révén az antibiotikumok mellékhatásokat okozhatnak az emberi fiziológiában.

Forrás: impressmagazin.hu