Расшифрована структура белка, необходимого для здоровья сердца и нервной системы

Ученые Университета Мичигана (University of Michigan – U-M) расшифровали структуру белка, являющегося неотъемлемой частью процесса, ответственного за сохранение здоровья сердца и нервной системы человека.

Этот белок – цистатионин-бета-синтаза (cystathionine beta-synthase, SBC). Для синтеза сероводорода (H2S) – газообразной сигнальной молекулы, помогающей сохранять здоровье сердца и нервной системы – CBS использует витамин В6. У животных H2S вызывает состояние анабиоза, или спячки, уменьшая температуру тела и снижая скорость метаболизма.

Работа над расшифровкой структуры проводилась под руководством профессора кафедры биологической химии Медицинской школы Университета Мичигана (U-M Medical School) доктора философии Румы Банерджи (Ruma Banerjee), профессора-исследователя Института наук о жизни (Life Sciences Institute) U-M доктора философии Джэнет Смит (Janet Smith) и их коллег. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Структура белка CBS, которая ускользала от ученых в течение более чем десяти лет, предоставляет много новой информации об образовании ферментом газа, который особенно важен для мозга», - говорит Банерджи. «Расшифровка этой структуры обеспечивает основу для понимания мутаций, вызывающих гомоцистинурию - наследственное заболевание, оказывающее влияние на зрение, скелетную, сердечно-сосудистую и центральную нервную системы».

Впервые увиденная полная структура CBS дает объяснение обусловленной дефектами в этом белке гомоцистинурии на молекулярном уровне.

Активность фермента усиливается SAMe (S-аденозилметионином), пищевой добавкой, используемой в качестве антидепрессанта и противовоспалительного средства. Связываясь с CBS, SAMe увеличивает и выработку сероводорода.

«Понимание на молекулярном уровне архитектуры домена CBS, с которым взаимодействует SAMe, открывает двери для рациональной разработки лекарственных препаратов для точной настройки выработки сероводорода в фармакологических целях», - говорит доктор философии Маркос Коутмос (Markos Koutmos), член исследовательской группы Смит.

Ученые захватили фермент CBS в двух точках его сложной химической реакции, «поймав» два высоко реактивных химических интермедиата в активном центре фермента. Их структуры раскрывают подробности того, как витамин В6 помогает CBS проводить сложные реакции, приводящие к образованию сероводорода.

Важные химические детали, увиденные исследователями в CBS, могут оказаться полезными и для расшифровки структуры других ферментов человека, зависящих от витамина В6, которых более чем 50.

news.gradusnik.ru