Istraživači unapređuju razumevanje ključnog enzima celijakije

Istraživači unapređuju razumevanje ključnog enzima celijakije

Celijakija pogađa oko jednog od stotinu ljudi širom sveta, a oni koji imaju autoimuni poremećaj nemaju drugog izbora osim da se zauvek drže dijete bez glutena – u ovom trenutku lekari nemaju drugi način da leče bolest.

Sada, oni koji traže lečenje mogli bi da dobiju podsticaj: nova studija istraživača sa Univerziteta Stanford i izvora svetlosti sinhrotronskog zračenja Stanforda (SSRL) u Nacionalnoj akceleratorskoj laboratoriji SLAC Ministarstva energetike SAD otkrila je ranije nevidljive detalje ključnog enzima iza bolesti . Studija je objavljena u šasopisu PNAS.

Naučnici za celijakiju već nekoliko godina znaju da dotični enzim, transglutiminaza 2 (TG2), može da izazove imuni odgovor u prisustvu glutena i jona kalcijuma, što dovodi do toga da telo napadne sopstvena crevna tkiva. Ono što je manje jasno jeste kako tačno TG2 funkcioniše i kako ga najbolje ciljati lekovima — delom zato što naučnici imaju samo ograničeno razumevanje strukture enzima. Prethodne studije su mapirale neaktivno, „zatvoreno“ stanje TG2 i njegovo aktivno, „otvoreno“ stanje, ali kako se ono transformisalo iz jednog u drugo ili šta se dešava u međuvremenu ostalo je nejasno.

Da bi se pozabavili tim problemom, Angele Seva, diplomirani student hemije i biohemije u laboratoriji hemičara Chaitan Khosla sa Stanforda i saradnik Sarafan ChEM-H programa za obuku hemijskog/biološkog interfejsa, i Harrison Besser, student na Stanfordovom programu za obuku medicinskih naučnika, prvi je radio na stvaranju kompleksa TG2, jona kalcijuma i supstanci sličnih glutenu koji bi mogli da otkriju detaljnije kako TG2 funkcioniše. Seva je zatim uzgajao kristale tih kompleksa i radio sa vodećim naučnikom SSRL Irimpanom Mathevsom da bi razumeo njihove strukture koristeći rendgensku makromolekularnu kristalografiju.

Napor je bio uspešan: nekoliko kristalizacionih izmišljotina koje je tim smislio zahvatio je TG2 u prethodno nezapaženom srednjem stanju između njegovih aktivnih i neaktivnih stanja. Analizirajući strukturu ovog srednjeg stanja, pisali su istraživači, otkrili su mnoštvo detalja o tome kako TG2 reaguje sa glutenom i kalcijumom, pomažući da se razumeju prethodni rezultati o ponašanju TG2, kao i identifikuju specifične lokacije unutar TG2 koje igraju ključnu ulogu u njegovom aktivnost.

Dok istraživači već razvijaju lekove koji ciljaju na TG2 za celijakiju i drugu bolest povezanu sa TG2, idiopatsku plućnu fibrozu, „ova studija pruža fundamentalno novi strukturni i mehanistički uvid u to kako funkcionišu lekovi koji inhibiraju TG2“, rekao je Khosla. „Ovi uvidi se mogu koristiti za pravljenje boljih lekova protiv ove mete.“