 | Registrací získáte možnost přispívat, diskutovat, měnit vzhled... |
|
 |
Protein všudybyl dá naději na léčení AIDS?
|
Proteiny, bílkoviny jsou ovšem v živočišných i lidských tělech všudypřítomné, ubikvitérní a jsou jedním ze základních prvků života, ale jeden z nich se přímo jmenuje ubikvitin, protože je vskutku všude a navíc má významné funkce. Je mu věnován rozsáhlý článek v americké Science z 13. září roku 2002.
Bílkovina, protein ubikvitin byl dosud považován za jakéhosi vrátného nebo uklízeče, který pouze odstraňuje z buněk jiné nepotřebné nebo přímo škodlivé proteiny. Byl považován za "napodobeninu" supermana, pověřeného však jen podružnými pomocnými pracemi. Nyní se ukazuje, že je nejen nanejvýš významným buněčným uklízečem, ale že má i jiné závažné funkce, takže se pro něj hodí i název superhrdina.
Když se bílkovina ubikvitin v buňce potká s nepotřebnými nebo škodlivými jinými proteiny, dává jim "polibek smrti" - odsuzuje je k zániku a sám to zařizuje; naváže se na ně a transportuje je do buněčných organel, specializovaných útvarů uvnitř buněk, jako jsou lysozomy a endozomy, které obsahují proteiny ničící enzymy, proteázy. Už před lety se ukázalo, že tato jeho funkce je nezbytná při buněčném dělení, a to zesílilo zájem biologů a biochemiků. Pochopitelně - když je toho dělení příliš nebo probíhá neorganizovaně, vznikají nádory. Radili se o tom vědci v srpnu v Coloradu Springs a podělili se mezi sebou o mnoho nových zjištění.
Jedním z nejvýznamnějších je, že ubikvitinu je zapotřebí k tomu, aby buněčné geny dobře fungovaly, tedy k tzv. genové expresi, k projevům funkce, kódované geny. Ubikvitin se tak dostal do pozice významného buněčného regulátoru. Dosud známým buněčným regulátorem byl fosfor a mnohé proteiny se uvádějí do akce právě tím, že jsou fosforylovány, napojí se na ně fosforové skupiny, fosfáty. Ubikvitin se tak co do důležitosti stal konkurentem fosfátů, nebo snad dokonce vítězem nad nimi.
Objevy regulačních působení ubikvitinu mají velmi významné medicínské dopady. Ubikvitin například odstraňuje z buněk některé růstové faktory a bez jeho uklízečské funkce by tyto faktory mohly působit nadměrně nebo neorganizovaně a vést ke vzniku nádorů. Možnost, že by se tak dalo ubikvitinu používat k léčení je sice nasnadě, ale zatím velmi vzdálená. Ještě senzačnější je zjištění, že ubikvitin je součástí transportního mechanismu pro viry, například Ebola, ale také HIV, virus lidského imunodeficitu a příčina AIDS. Když tyto viry do buňky proniknou, začnou se v buňce množit a nové částice viru pučí ven z buňky, dostávají se do krve a nakazí buňky ostatní. Napadený organismus si tak sám vyrábí svou zhoubu. Když však se zabrání působení ubikvitinu, virové částice ulpívají na povrchu buňky nebo tvoří nefunkční shluky, takže jiné buňky nenakazí. Kdyby se tedy našel způsob, jak by se této zhoubné činnosti ubikvitinu dalo zabránit - například cílenými protilátkami - mohl by se najít způsob léčby AIDS.
Ubikvitin se podílí nejen na transportu proteinů - nebo, jak jsme si řekli - virů ven z buňky, ale také při transportu proteinů přes buněčné membrány dovnitř buňky k receptorům a tak zahajuje účinek některých biologicky účinných látek. Ten účinek končí buď zničením proteinu v buněčných organelách, nebo jeho recyklací, uvolněním zpět do krve. A při tom všem hraje roli ubikvitin. Ubikvitin tedy rozhoduje o osudu proteinu v buňce, o tom, kam se protein vydá: zda ven z buňky nebo do ničících organel.
Nejde však jen o celé proteiny, ale i o jejich stavební kameny, aminokyseliny. Ubikvitin se podílí na jejich průniku do buněk, nezbytném pro buněčný růst a funkci. Tato směrovací funkce ubikvitinu má patrně významnou roli při určování infekčnosti virů. Ubikvitin se tím "uklízecím" mechanismem účastní také vzniku rezistence virů vůči obranným mechanismům organismu, zejména protilátkám. Dokonce ubikvitin spoluurčuje, zda protilátka nebude do buňky vtažena a zničena - což je ovšem virové infekci ku prospěchu a organismus ničí.
Působení ubikvitinu na proteiny, jehož medicínské důsledky jsou právě předmětem studia, získalo takový zájem, že vzniklo i nové slovo biologického slangu - mluví se o ubikvitinaci proteionů, tedy jejich spojení s ubikvitinem a změna funkce - ta může být dobrá pro organismus - jako když ubikvitin brání výstupu HIV z buněk - nebo také špatná, jako když ubikvitin napomáhá zničení protilátek v buněčných organelách. Navíc se ukazuje možnost, že ubikvitin porušuje také souhru mezi různými proteiny při řízení buněčných funkcí, a to ovšem tím, že jeden z těch proteinů ubikvitinací inaktivuje. Některé z těchto narušených funkcí se týkají signalizace mezi různými oddíly buňky nebo mezi různými buňkami.
Tak biologové a biochemici poznali protein - všudybyla, ubikvitin, vytvořili k němu i sloveso, ubikvitinace, a považují ho za nového možného superhrdinu i při léčbě nemocí. K tomu cíli ovšem ještě budou potřebovat nějakou dobu. Ale slovo ubikvitérní, od kterého název ubikvitin vznikl, není v medicíně nové. Znamená něco, co se vyskytuje všude v daném ekosystému - ubikvitérní jsou třeba půdní bakterie. Ubikvitérní jsou ale také lidské nemoci: všude, kde jsou lidé, je tuberkulóza a přibývá jí, všude, kde jsou lidé - nebo skoro všude - je bohužel dnes i AIDS. A tak třeba za to vypůjčené slovo dají biologové i lék na ty všudypřítomné, ubikvitérní nemoci.
28.12.2002
Autor: prof.MUDr.Vratislav Schreiber
Zdroj: Akademon
-  -
|
| |
|
|
