Учени от Университета в Цинцинати визуализираха за първи път атомната структура на ключови протеини, участващи в регулацията на имунния отговор и възпалението. Това откритие отваря нови възможности за таргетирани терапии при автоимунни и възпалителни заболявания.

Изследването, публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), представя първата научна публикация на лабораторията Seegar Lab в Университета в Цинцинати. Водещ автор е д-р Том Сигар, асистент-професор в Катедрата по молекулярни и клетъчни бионауки, а първи автори са д-р Джо Мациаг и студентът Конър Слоун.

Атомна визуализация на ADAM17 и iRhom2 – ключ към по-прецизна терапия

С помощта на съвременна криогенна електронна микроскопия (Cryo-EM) изследователският екип успява да визуализира в детайли структурата на ензима ADAM17 и неговия регулаторен протеин iRhom2. Това взаимодействие играе централна роля в сигнализацията, свързана с имунната защита и възстановяването на тъканите.

„Ако можеш да видиш нещо, можеш да разбереш как работи,“ подчертава д-р Сигар. „Ние разкриваме как изглежда този ензим и как се регулира.“

Откритите структури предоставят важна информация за активността на ADAM17 – ензим, необходим за нормалното развитие и имунна регулация, който обаче често се разрегулира при хронични възпалителни състояния като ревматоиден артрит, рак и COVID-19.

Нови данни за „реентри цикъла“ на iRhom2

Учените идентифицират специфични вътреклетъчни структурни елементи на iRhom2, известни като „реентри цикъл“, които играят критична роля в активирането на ADAM17. Тези механизми досега не са били добре разбрани, но сега се разкрива как iRhom2 предава сигнали от вътрешността на клетката към нейната повърхност – процес, който може да бъде терапевтично насочван.

„При някои заболявания имаме свръхактивация на ADAM17,“ казва д-р Мациаг. „Някои терапии предизвикват прекомерни странични ефекти. Нашата цел е да създадем по-селективни, таргетирани интервенции.“

Високотехнологична подкрепа от новия изследователски център

Проектът е реализиран в новооткрития Център за напреднала структурна биология в Университета в Цинцинати (UC), основан през 2022 г. Изследователите използват трансмисионен електронен микроскоп (TEM) и ресурсите на Центъра за напреднали изчислителни изследвания (ARC) на UC, което им позволява да създадат високоточен 3D модел на ADAM17-iRhom2.

„Привилегия е да разполагаме с тези технологии тук, в UC,“ споделя Мациаг. „Те променят начина, по който изучаваме сложни протеини и техните роли във възпалението.“

Какво следва?

Лабораторията на д-р Сигар ще насочи усилията си към по-дълбоко разбиране на адаптерните протеини като iRhom2. Според Конър Слоун, контролът върху тях може да отвори нови хоризонти за лечение на възпалителни и автоимунни заболявания.

DOI: 10.1073/pnas.2500732122

Източник: Phys.org