Новости

Биохимики Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе выделили особые белки, которые способны объединяться и формировать нечто вроде молекулярной «клетки-резервуара», чьи размеры в сотни раз меньше, чем размер одной клетки человеческого организма. Эти «клетки-резервуары» могут стать первым шагом в разработке принципиально новых способов доставки лекарств к нужному месту организма или в создании вакцин нового типа. Подробное описание новой разработки можно найти в журнале Science.

«Нам впервые удалось продемонстрировать, что белковые молекулы можно искусственно соединять, создавая огромное разнообразие наноструктур, — говорит Тодд Итес (Todd Yeates), профессор химии и биохимии Университета Калифорнии. — Они найдут свое применение во всех отраслях медицины и молекулярной биологии». Белки для постройки этих клеток были отобраны автором исследования, студентом Лай ЙенТин (Yen-Ting Lai), с помощью компьютерного моделирования. Ему удалось найти 2 бактериальных белка, которые способны образовывать трехмерные структуры, идеально подходящие друг другу как части объемного паззла. С помощью 12 таких «частей паззла» можно собрать молекулярную клетку размером с вирус.

«Если бы мы соединили между собой два случайных белка, то, скорее всего, получили бы неустойчивую структуру, геометрию которой не могли бы контролировать, — объясняет профессор Итес. — Идея состояла в том, чтобы подобрать такие белки, между которыми образовались бы гибкие, но прочные связи». В результате была создана сетка с полостью внутри, которая может играть роль резервуара для перемещения молекул лекарственных препаратов. На ее внешнюю сторону, по словам разработчиков, можно присоединить сенсор, распознающий клетки раковой опухоли или другие специфические клетки. Тогда лекарственные препараты будут доставлены точно к цели.

Другая область медицины, где возможно применение таких молекулярных клеток — создание вакцин. Некоторые традиционные вакцины содержат инактивированный поверхностный белок вируса, чтобы запустить иммунную реакцию организма. Этот метод не всегда срабатывает, поскольку организм иногда не замечает инактивированный вирусный белок и не реагирует на него должным образом. Однако если поместить сегменты вирусного белка на поверхность молекулярной клетки и направить ее в нужное место, реакция иммунной системы должна стать полноценной и даже более сильной, чем при использовании современных вакцин. Следующим шагом в работе авторов молекулярных клеток станет поиск аналогичных «строительных» белков в человеческом организме. Иначе клетки-резервуары из бактериальных белков организм расценит как опасного вредителя и незамедлительно избавится от них.

Ссылки по теме:

 — Science, 01.06.2012, DOI: 10.1126/science.1219351

«Нанофабрика» разрушит опухоль изнутри — 12.04.2012

Нанотаблетки смогут высвобождать лекарство непосредственно в цитоплазму клетки-мишени — 20.03.2012

Фото © shutterstock.com