Российские ученые обнаружили регуляцию активности цитокинов малыми белками
Исследователи Института биологического приборостроения РАН (ИБП РАН), входящего в состав ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН», и Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН обнаружили и изучили взаимодействие малых металлсвязывающих белков семейства S100 с внеклеточными сигнальными белками человека. Работа открывает перспективы для разработки новых подходов к терапии социально значимых заболеваний, включая онкологические, воспалительные и аутоиммунные.
К внеклеточным сигнальным белкам (ВСБ) относят такие соединения, как факторы роста, цитокины и пептидные/белковые гормоны. ВСБ и их рецепторы на поверхности клеток являются наиболее распространенными мишенями для современных таргетных лекарственных средств, воздействующих на активность соединений, вовлеченных в развитие заболеваний. Поэтому знание способов регуляции активности ВСБ принципиально важно для разработки лекарственных препаратов, селективно воздействующих на молекулярные механизмы патогенеза, а также для разработки методов персонифицированной терапии.
Одним из результатов исследования стало обнаружение прямого взаимодействия белков S100 с рядом цитокинов, а также с представителями суперсемейства фактора некроза опухоли (ФНО), что востребовано при разработке методов таргетной терапии ряда заболеваний, в первую очередь, онкологических.
«Каждое установленное взаимодействие ВСБ — S100, как и их совокупность, открывают новые возможности терапевтического применения препаратов на основе внеклеточных сигнальных белков. Так, обнаруженная нами уникальная способность белков S100A6 и S100P к низкоселективному взаимодействию с четырехспиральными цитокинами может быть использована в целях снижения тяжести расстройств, связанных с чрезмерным выбросом цитокинов, включая цитокиновый шторм», — рассказал руководитель исследования, заведующий лабораторией новых методов в биологии ИБП РАН, кандидат физико-математических наук Сергей Пермяков.
Начиная с 1980-х годов, в мире было одобрено к применению более 80 лекарственных препаратов, воздействующих на активность внеклеточных сигнальных белков — для лечения рака, рассеянного склероза, ревматоидного артрита, гепатитов B и C, анемии, нейтропении, бокового амиотрофического склероза, кожных язв и многих других заболеваний. По мнению авторов, знание факторов, влияющих на активность внеклеточных сигнальных белков, способно придать новый импульс разработке и клиническому использованию терапевтических препаратов, воздействующих на функциональную активность ВСБ.
Работы коллектива ИБП РАН являются пионерскими в области изучения сети регуляторных взаимодействий белков семейства S100 с внеклеточными сигнальными белками. В дальнейшем ученые планируют получить полноценное представление о распространенности, селективности и специфичности взаимодействий между внеклеточными сигнальными белками и металлсвязывающими белками семейства S100.
Работы ведутся при поддержке Российского научного фонда.