Naujas atradimas atskleidžia, kad TRP14 yra labai svarbus cisteino metabolizmo, atsparumo ligoms fermentas

Naujas atradimas atskleidžia, kad TRP14 yra labai svarbus cisteino metabolizmo, atsparumo ligoms fermentas

Gyvensena mityba, dietos, judėjimas

Neseniai paskelbtas naujas tyrimas EMBO žurnalas Karolinska instituto (Švedija) Medicininės biochemijos ir biofizikos katedros mokslininkai, bendradarbiaudami su keliomis kitomis tyrimų grupėmis, atkreipė dėmesį į fermentą TRP14 (taip pat vadinamą TXNDC17) ir atrado pagrindinį jo vaidmenį mažinant cistino kiekį, kad susidarytų cisteinas, yra esminis procesas įvairioms gyvybės formoms.

Tyrėjų grupė išsiaiškino, kad TRP14 (su tioredoksinu susijęs 14 kDa baltymas, taip pat vadinamas TXNDC17 tioredoksino domenu, kuriame yra 17) yra greitį ribojantis fermentas, mažinantis tarpląstelinį cistino kiekį, o tai yra svarbus žingsnis aprūpinant ląsteles cisteinu.

Ši aminorūgštis yra būtina ne tik baltymų sintezei, bet ir glutationo, tiolio turinčios mažos molekulinės masės molekulės, esančios didelėmis koncentracijomis ląstelėse, gamybai, suteikdama redukuojančius ekvivalentus, palaikydama apsaugą nuo oksidacinės pažaidos ir toksiškų metabolitų konjugacijos.

Kažkada buvęs paslaptingas fermentas įgauna žinomumą

„Ilgą laiką TRP14 neturėjo aiškios jam priskirtos funkcijos“, – sako tyrimo vadovas dr. Martí-Andrés. „Mūsų tyrimas ne tik paaiškina jo vaidmenį cisteino metabolizme, bet taip pat gali padėti paaiškinti jo evoliucinį išsaugojimą įvairiose rūšyse.

„Manau, kad mūsų išvados atveria naujus kelius suprasti, kaip ląstelės išlaiko savo gyvybingumą ir apsisaugo nuo oksidacinio streso.

Tyrimas taip pat parodė, kad ląstelės pereina prie transsulfuracijos kelio, kai trūksta TRP14, sintetindamos cisteiną iš metionino ir išryškindamos adaptyvų mechanizmą, užtikrinantį cisteino prieinamumą.

Cisteino metabolizmo susiejimas su liga

Atrodo, kad išvados turi platų biomedicininį poveikį. Genetinis txndc17 ištrynimas pelėse parodė apsaugą nuo uždegimo ūminio pankreatito metu, o tai rodo tiesioginį ryšį tarp cisteino metabolizmo ir ligos.

„Tai galėtų būti pagrindas naujoms strategijoms gydyti ligas, susijusias su cisteino metabolizmu“, – pažymi prof. Arnér, vienas iš atitinkamų autorių. „Apsauginis poveikis, pastebėtas pelėms, kurioms trūksta TRP14 ūminio pankreatito metu, yra ypač daug žadantis, nes jie gali parodyti naujus su uždegimu susijusių ligų gydymo principus.”

Kelių rūšių tyrimas

Komandos požiūris buvo išsamus, apimantis nuo kirminų iki žmonių. „TRP14 funkcijoms išskaidyti naudojome tiek genetinius, patofiziologinius, tiek biocheminius metodus“, – aiškina prof. Arnér. „Mūsų atradimai ląstelių kultūrose ir ištisuose organizmuose, pavyzdžiui, kirminuose ir pelėse, buvo gana atskleidžiantys.

C. elegans atveju TRP14 nebuvimas paveikė augimą ir gebėjimą atlaikyti ląstelių stresą. Pelėms buvo įvertintas fermento vaidmuo sergant ūminiu pankreatitu ir jo proteomo reguliavimas kasoje. Žmogaus ląstelėse TRP14 buvo nustatytas kaip greitį ribojantis fermentas, susijęs su cistino mažinimu. Šių trijų gyvūnų rūšių išvados patvirtino viena kitą ir suteikė išsamesnį vaizdą apie TRP14 ląstelių funkcijas.

Persikėlimas į ateitį

Šio tyrimo pasekmės gali būti toli siekiančios, nes TRP14 yra galimas terapinis taikinys patofiziologinėms sąlygoms, susijusioms su cisteino metabolizmu. Kiti žingsniai gali padėti geriau suprasti TRP14 vaidmenį ląstelių mirties keliuose arba vaistų atsakuose, ypač gydant vėžį.

„Kitas mūsų žingsnis – ištirti, kaip galėtume pritaikyti savo supratimą apie TRP14, kad pakeistume įvairių vėžio gydymo vaistų rezultatus“, – sako dr. Martí-Andrés. „Mūsų tikslas yra perkelti šias žinias nuo suolo iki lovos, kur jos galų gale galėtų iš tikrųjų pakeisti pacientų gyvenimą.

Tyrimui tęsiantis, gydytojų, skaičiavimo chemikų ir įvairių ekspertų bendradarbiavimas turėtų būti labai svarbus siekiant, kad šie rezultatai būtų pritaikyti klinikiniams tikslams.

„Kai judame į priekį, džiaugiamės galimybėmis“, – svarsto prof. Arnér. „Ar TRP14 moduliavimas gali padidinti įvairių chemoterapijos formų veiksmingumą arba kovoti su atsparumu vaistams? Tai mes siekiame išsiaiškinti.”