Раскрыта тайна белка-убийцы

Английские и австралийские ученые узнали, как именно действует белок-убийца из клеток нашей иммунной системы, называемый перфорином. С помощью трансмиссионного микроскопа удалось проследить все этапы "ликвидации" перфорином клетки, зараженной вирусом. Считается, что точно таким же способом белок-убийца расправляется и с раковым клетками.

Ученые из Университета Монаш, Ракового института Питера МакКалума в Мельбурне (Австралия) и Колледжа Биркбек из Лондонского университета (Великобритания) узнали, как именно иммунная система человека уничтожает раковые клетки и клетки, зараженные вирусами. Уже давно предполагалось, что в этом процессе принимает самое непосредственное участие белок перфорин, получивший от ученых прозвище "убийца". Однако до сих пор было не совсем понятно, каким образом он расправляется с клетками, ставшими вдруг опасными для организма.

Напомню, что перфорин — это мономерный белок, вызывающий образование пор в цитоплазматической мембране. Он синтезируется в особых гранулах, которые находятся в цитоплазме Т-лимфоцитов и NK-клеток иммунной системы, или, как их еще называют, клеток-киллеров. Причем своих "родителей" этот белок не "дырявит", поскольку в гранулах, где он производится и хранится, содержится достаточно много ионов кальция. В их присутствии белок свою разрушительную активность не проявляет.

Когда клетка-киллер приближается к объекту, который, по ее мнению, следует уничтожить (об этом ей сообщают приклеившиеся к зараженной или инородной клетке белки-антитела), она буквально забрасывает ее перфорином и эти молекулы встраиваются в мембрану клетки-мишени. Там они полимеризуются, то есть соединяются друг с другом. Любопытно, что полимеризация может происходить только в присутствии ионов кальция, который в данном случае не подавляет активности перфорина.

Образовавшийся перфориновый полимер сразу же принимает форму цилиндра с отверстием внутри, то есть просто устраивает в клеточной мембране сквозное отверстие. Оно выступает в роли проема, через который молекулы ядовитых веществ, выделяемых клеткой-киллером, могут проникнуть в чужеродные клетки и разрушить их. Считается, что точно таким же способом белок-убийца расправляется и с раковым клетками.

Все это было известно еще с 80-х годов XX века, однако до сих пор было непонятно, каким образом одиночным молекулам перфорина удавалось проникнуть в мембрану, а потом создать полимерную структуру. Сейчас же разгадать эту тайну стало возможным благодаря технике кристаллографии и последним моделям трансмиссионных электронных микроскопов.

Читайте также: Круглые черви используют чужие гены

Фото: AP

В результате исследований ученые выяснили, что перфорин — длинная, тонкая, очень плоская молекула, по форме напоминающая ключ. Верхняя часть "ключа" несет электрический заряд. Она нужна для того, чтобы соединиться с белками мембраны и "затащить" в нее все остальное "тело" перфорина.

Длинная же часть белка нужна ему для того, чтобы установить контакт со своими собратьями. Получается, что один конец белка рассчитан на распознавание "чужаков" и как бы играет роль воровского наводчика, а другой — это уже связной мафии, отвечающий за то, чтобы все члены "банды киллеров" собрались вместе для выполнения "ликвидации" объекта.

Британские ученые и их коллеги из Австралии также отметили, что структура перфорина очень похожа на структуру белков-убийц, производимых некоторыми патогенными бактериями, такими как стрептококк и сибирская язва. Эти бактерии используют аналогичный механизм, для того чтобы поражать здоровые клетки организма. Не исключено, что когда-то давным-давно высшие организмы "позаимствовали" данного убийцу именно у своих паразитов. Хотя, возможно, похожесть данных структур обусловлена параллельной эволюцией.

Кстати, иногда бывает, что перфорин вдруг ошибается и атакует не того, кого надо. Это случается при диабете первого типа — аутоиммунном заболевании, в процессе которого Т-клетки вдруг ни с того ни с сего набрасываются на клетки здоровой ткани. Поэтому в настоящее время ученые приступили к созданию препаратов, тормозящих работу перфорина (на основе кальция), что дает надежду сотням диабетиков. Ведь именно теперь, когда механизм "совершения преступления" раскрыт целиком и полностью, появилась реальная возможность предотвратить его.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника" 

Не забывайте присоединяться к Pravda.Ru во ВКонтакте, Telegram, Одноклассниках, Google+, Facebook, Twitter. Установи "Правду.Ру" на главную страницу "Яндекса". Мы рады новым друзьям!

Комментарии
ПОЧЕМУ ЛЬВУ ТОЛСТОМУ ТАК И НЕ ДАЛИ НОБЕЛЕВСКУЮ ПРЕМИЮ
Тайна "Прометея": куда направлен ЗРК С-500
ООН приняла резолюцию против Крыма. Что теперь будет?
ООН приняла резолюцию против Крыма. Что теперь будет?
Аляску продали, сдали в аренду или подарили?
Аляску продали, сдали в аренду или подарили?
В исчезновении аргентинской субмарины нащупали британский след
ООН приняла резолюцию против Крыма. Что теперь будет?
Новый пресс-секретарь Шойгу "взорвала" соцсети
Разведка США начала расследование по Путину
"Одесса превратилась в ничто" — сорванный концерт Райкина обсуждают в Сети
"Одесса превратилась в ничто" — сорванный концерт Райкина обсуждают в Сети
Хиллари Клинтон определила главную угрозу нацбезопасности США
Разведка США начала расследование по Путину
Немцы-энтузиасты ищут "Янтарную комнату" в центре Европы
Как воевать с "Черными дроздами"
За билетами на "Нуриева" в кассы Большого театра выстроилась очередь
Главу МИД ФРГ разозлил конфликт между Россией и США из-за СМИ
ООН приняла резолюцию против Крыма. Что теперь будет?
ООН приняла резолюцию против Крыма. Что теперь будет?
Разведка США начала расследование по Путину