Ученые раскрыли структуру фермента ADAM10, связанного с болезнью Альцгеймера и раком

Исследователи из Гарвардской медицинской школы и их коллеги определили атомную структуру фермента ADAM10. Этот фермент играет ключевую роль в здоровой межклеточной коммуникации, но его дисфункция также связана с нейродегенерацией, некоторыми формами рака молочной железы и астмой.

Результаты, опубликованные 7 декабря в журнале Cell, описывают встроенный предохранительный механизм, который предотвращает бесконтрольное "разрезание" белков этим ножницеобразным ферментом.

Ключевые выводы:

  • Неожиданная форма: Структура ADAM10, полученная с помощью рентгеновской кристаллографии, отличается от предсказанных моделей и от единственного другого расшифрованного члена семейства ADAM — ADAM22. Исследователи сравнивают её с наконечником стрелы или морским коньком.
  • "Предохранитель": Зрелая форма ADAM10 не активна постоянно. Так называемый цистеин-богатый домен покрывает карман, содержащий активный центр фермента, "обнажая ножницы" только при поступлении правильного сигнала. Это поддерживает фермент в сдерживаемом, неактивном состоянии.
  • Роль в здоровье и болезни: ADAM10 участвует в важных процессах, например, в передаче сигналов через рецептор Notch. В мозге он обрабатывает белок-предшественник амилоида (APP). Если APP расщепляют ферменты бета- и гамма-секретазы, образуется токсичный амилоид-бета, связанный с болезнью Альцгеймера. Однако когда APP обрабатывают альфа-секретазы, такие как ADAM10, продукт не образует амилоид и считается безвредным или даже защитным.

Значение открытия:

Понимание точной атомной структуры ADAM10 создает основу для:

  1. Изучения того, как фермент работает в норме и при патологии.
  2. Разработки прецизионных лекарств, способных избирательно воздействовать на ADAM10 для лечения связанных с ним заболеваний, не затрагивая другие похожие ферменты.

Как отметил старший автор исследования Стивен Блэклау: "Если у нас нет глубокого понимания того, как работают фундаментальные биомолекулы, мы стреляем в темноте, пытаясь создать терапии".

Детали структуры ADAM10 находятся в открытом доступе для всех исследователей, работающих над созданием методов лечения.