Rákkutatás: rendezetlen fehérjékben a gyógymód?
A rendezetlen fehérjék viselkedésének megismerése, illetve célzott gyógyászati felhasználásuk Fuxreiter Mónika szerint megoldást jelenthet olyan betegségek kezelésére, mint a Parkinson-kór vagy egyes tumoros elváltozások.
A Cambridge-i Egyetemről hazatérő kutató a Lendület kiválósági programnak köszönhetően a Debreceni Egyetem Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézetében kezdheti meg munkáját nemzetközi, interdiszciplináris közegben.
"Ha egy fehérje nem megfelelő helyen vagy módon fejeződik ki, annak komoly következményei lehetnek" – hangsúlyozza a tudósnő. Kutatásai tárgyát olyan fehérjék vizsgálata jelenti, amelyekre a rendezetlenség jellemző, épp ezért a "fuzzy", vagyis bolyhos nevet kapták. Eddigi eredményeik arra utalnak, hogy ez a szerkezeti sajátosság számos biológiai aktivitáshoz nélkülözhetetlen, mint például a jelátvitelhez.
Fuxreiter Mónika Tompa Péterrel alkotta meg, majd önállóan fejlesztette tovább az úgynevezett "fuzzy komplexek" elméletét, amelynek köszönhetően átalakulhatnak a molekuláris biológia egyes területei. Eredményei nemzetközi szinten is kiemelkedőek (amit egy idén megjelent könyv is fémjelez), kutatási tevékenysége révén pedig új utak nyílhatnak a gyógyszerkutatásban.
A fehérjék rendezetlensége
A különböző fehérjék aminosavak láncaiból épülnek fel, amelyekre más-más háromdimenziós szerkezet jellemző. Amennyiben ez az alapstruktúra valamilyen külső hatásra megsérül vagy módosul, kóros elváltozások keletkezhetnek az emberi szervezetben, például különböző neurodegeneratív betegségek alakulhatnak ki. "Vannak olyan fehérjék is, amelyek természetes módon képesek többféle szerkezeti formát felvenni a szervezetben, amit konformációs sokaságnak hívunk – magyarázza a biokémikus. – Ez nem kóros elváltozás, számos nélkülözhetetlen élettani folyamathoz, többek között a fehérjék közötti kommunikációhoz is szükséges. Kutatásaink során kiderült, hogy a rendezetlen fehérjeszakaszok ki- és bekapcsolása fontos szabályozó funkciók változásához vezet, aminek következtében akár a szöveti specifikáció is megváltozhat, így például tumor alakulhat ki.
A Lendület program keretében csoportommal szeretnénk minél jobban megismerni e rendezetlen fehérjeszakaszok tulajdonságait és működését, hogy a jövőben specifikus "gyógyszerjelölteket" tudjunk kötni hozzájuk, és így új gyógyszerek kifejlesztésének teremtsük meg a lehetőségét. Ezzel egy nagy fehérjecsalád válna hozzáférhetővé az orvoslás számára, amelynek segítségével különleges betegségek is gyógyíthatóvá válnának."
A kutató kísérletei során "laboratóriumi evolúciós" módszert alkalmaz: a fehérjét természetes, vagyis a valódi sejtnek megfelelő környezeti hatások között vizsgálja. "Az alkalmazás során megfigyelhető, hogyan reagál a fehérje különböző környezeti változásokra, így pontosan lejegyezhető, hogy egyes megbetegedésekért az eredeti szerkezetben található motívum mely módosulása a felelős. Ezt egyfajta evolúciós skálán követjük nyomon, amelynek alapján az is megállapítható, hogy egy adott tulajdonság maradandó-e, vagy még változik" – ismerteti Fuxreiter Mónika az MTA honlapján.
