Исследователи из Школы медицины Джона Хопкинса (Johns Hopkins Medicine) обнаружили давно востребованный белок – протон-активированный канал-переносчик ионов хлора (англ., proton-activated chloride channel – PAC), который активируется в кислой среде и может защитить ткани от поражения при раковых заболеваниях, инсульте, сердечном приступе. Исследователи полагают, что открытие этого белка может обеспечить новую лекарственную мишень для потенциальных методов лечения инсульта и других заболеваний. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Science.
Актуальность проблемы
«Знание идентичности этого стимулированного кислотой белка открывает новые широкие возможности как для фундаментальных исследований, так и для открытия новых лекарственных препаратов», – утверждает автор исследования Чжаожу Цю (Zhaozhu Qiu).
Кислотность накапливается в тканях в результате недостатка кислорода, вызванного повреждением или болезнью. Поскольку кислотность тканей растет, это повреждает клетки и может привести к их смерти. По словам исследователей, накопление кислоты, как известно, открывает ворота специализированных каналов через клеточную мембрану, вызывая большое накопление ионов внутри клетки, что в конечном итоге приводит к ее набуханию и отмиранию. Однако идентичность этого канала до сих пор остается загадкой.
Материалы и методы обследования
Чтобы решить эту давнюю загадку, исследовательская группа разработала метод быстрого тестирования клеток на наличие этих белковых каналов. Исследователи разработали клеточные линии человека для производства флуоресцентной молекулы – ее свечение отключается, когда каналы через клеточную мембрану открываются в ответ на воздействие кислоты. Используя эти клетки, исследователи систематически тестировали 2725 генов один за другим.
Результаты научной работы
Таким образом, ученые обнаружили один ген, названный TMEM206, инактивация которого надежно устраняла активность канала в ответ на кислоту. Благодаря дальнейшим исследованиям ученые обнаружили, что ген соответствует одному белку, который они назвали PAC. Этот ген может быть выделен как в геноме человека так и в геноме рыбы.
«Эволюционное сохранение и фенотипирование гена PAC предполагают широкую роль этого нового семейства белковых каналов в нормальной физиологии и патофизиологии», – объясняет Цю.
Выводы
«Это заставляет нас верить, что ген PAC может играть консервативную роль в адаптации к гипоксии – состоянию, которое также приводит к повышенной кислотности в организме», – резюмирует Цю.
Авторы другого исследования утверждают, что ученые выяснили, что кислотный рН влияет на раковые клетки.
