Mit einem Chaperon bricht Kupfer durch: Die Forschung identifiziert Merkmale der Kupferübertragung, die Chemotherapiebehandlungen verbessern können

Mit einem Chaperon bricht Kupfer durch: Die Forschung identifiziert Merkmale der Kupferübertragung, die Chemotherapiebehandlungen verbessern können
Mit einem Chaperon bricht Kupfer durch: Die Forschung identifiziert Merkmale der Kupferübertragung, die Chemotherapiebehandlungen verbessern können
Anonim

Informationen über Proteine ​​sind entscheidend, um zu verstehen, wie Zellen bei Gesundheit und Krankheit funktionieren. Aber während normale Proteine ​​leicht zu extrahieren und zu untersuchen sind, ist es weitaus schwieriger, Informationen über Membranproteine ​​zu sammeln, die für den Austausch von für unsere Gesundheit wesentlichen Elementen wie Kupfer zwischen einer Zelle und ihrem umgebenden Gewebe verantwortlich sind.

Jetzt haben Prof. Nir Ben-Tal und seine Doktoranden Maya Schushan und Yariv Barkan von der Fakultät für Biochemie und Molekularbiologie der Universität Tel Aviv untersucht, wie eine Art Membranprotein essentielle Kupferionen durch den Körper transportiert.Dieser Mechanismus, so Schushan, könnte auch dafür verantwortlich sein, wie der Körper Cisplatin aufnimmt, ein häufig verwendetes Chemotherapeutikum zur Krebsbekämpfung. In Zukunft könnte dieses neue Wissen es Wissenschaftlern ermöglichen, die Art und Weise zu verbessern, wie das Medikament im ganzen Körper übertragen wird, fährt sie fort.

Ihre bahnbrechende Entdeckung wurde in einer kürzlich erschienenen Ausgabe der Proceedings of the National Academy of Sciences detailliert beschrieben.

Cellular Gatekeepers und Chaperones

Die meisten Proteine ​​sind wasserlöslich, was eine einfache Behandlung und Untersuchung ermöglicht. Aber Membranproteine ​​befinden sich in der Fettmembran, die eine Zelle umgibt. Wenn Forscher versuchen, sie mit der normalen Technologie der Solubilisierung in Wasser zu untersuchen, werden sie zerstört – und können nicht untersucht werden.

Kupfer, das durch ein Membranprotein in den Körper aufgenommen wird, ist für das gesunde Funktionieren des menschlichen Körpers notwendig. Ein Mangel kann Krankheiten hervorrufen, während der Verlust der Regulation toxisch ist. Daher behandelt die Zelle Kupferionen mit besonderer Sorgf alt.Ein Chaperon-Molekül liefert das Kupferion an ein „Eingangstor“außerhalb der Zelle; Eine andere Begleitperson hebt es dann auf und trägt es zu verschiedenen Zielen innerhalb der Zelle.

Die Forscher schlagen vor, dass dieses empfindliche System aufrechterh alten wird, indem jeweils ein Kupferion durch den Kupfertransporter geleitet wird, was eine maximale Kontrolle der Kupferionen ermöglicht. „Auf diese Weise besteht keine Gefahr, mehrere Kupferionen gleichzeitig in das Protein einzubringen, was letztendlich schädliche chemische Reaktionen zwischen den Ionen und den reichlich vorhandenen chemischen Reagenzien innerhalb der Zelle verhindert“, erklärt Prof. Ben-Tal. Sobald das Ion den Transporter in die Zelle passiert hat, ist der Transporter bereit, bei Bedarf ein weiteres Kupferion aufzunehmen.

Verbesserung von Krebsmedikamenten - und mehr

Der Mechanismus, der Kupfer durch den Körper transportiert, könnte auch für die Übertragung des üblichen Chemotherapeutikums Cisplatin verantwortlich sein. Durch die Untersuchung, wie Kupfer im ganzen Körper übertragen wird, können Forscher auch besser verstehen, wie dieses Medikament und andere in die Zelle übertragen werden.

Mit diesen Informationen, sagt Prof. Ben-Tal, könnten Wissenschaftler die Übertragung des Medikaments im ganzen Körper verbessern oder ein wirksameres Chemotherapeutikum entwickeln. Und das ist nicht das einzige Medikament, das auf die Funktion von Membranproteinen angewiesen ist. „Sechzig Prozent der Medikamente zielen auf Membranproteine ​​ab“, erklärt er, „deshalb ist es wichtig zu wissen, wie sie funktionieren.“

Beliebtes Thema