Ученые раскрыли механизм активации белка роста клеток, который может вызывать рак

Различные типы рака имеют общую черту: ошибки в сигналах, контролирующих нормальное поведение клеток, приводят к неконтролируемому росту и делению, формируя опухоль. Ключевую роль в этом играет фермент SHP2. В активированном состоянии эта сигнальная молекула стимулирует пролиферацию клеток. В здоровом организме баланс между пролиферацией и гибелью клеток предотвращает развитие опухолей. Однако чрезмерная активность SHP2 нарушает этот баланс, что может привести к образованию опасных опухолей. Повышенная активность SHP2 из-за генетических мутаций играет центральную роль в ряде типов лейкемии.

«Было бы чрезвычайно ценно эффективно ингибировать белок SHP2. Но чтобы что-то ингибировать, сначала нужно выяснить, как это активируется», — объясняет суть давней научной проблемы Йохен Хуб, профессор теоретической физики Саарского университета, специализирующийся на молекулярно-динамическом моделировании.

Используя компьютерное моделирование, Хуб и ведущий автор исследования доктор Массимилиано Ансельми смогли симулировать механизм активации SHP2 и сделали неожиданное открытие.

Новая модель активации

В течение последних двадцати лет в научном сообществе существовал консенсус, что SHP2 активируется, когда пептид, как ключ, открывает закрытый связывающий карман на белке. Однако экспериментальных подтверждений этой теории не было.

«Мы смогли показать, что эта модель неверна, — объясняет Йохен Хуб. — Оказывается, связывающий карман изначально не закрыт и не может быть открыт пептидом».

Сложные симуляции показали, что при связывании пептида открываются другие гибкие структуры молекулы SHP2 — бета-слои. Именно они, а не связывающий карман, меняют свою конформацию, что приводит к активации молекулы SHP2.

Значение открытия

«Это открытие имеет большое значение. Поскольку теперь мы знаем, что связывающий карман не является критическим сайтом для активации SHP2, появляется возможность разработать гораздо более целенаправленные агенты, предотвращающие эту активацию», — говорит Хуб.

Это исследование открывает путь для новых терапевтических подходов к лечению некоторых форм рака. Ученые надеются на сотрудничество с экспериментальными группами для подтверждения своих выводов.