Исследователи WEHI описали новые инструменты и методы для изучения необычной модификации белка и получения новых сведений о его роли в здоровье и болезнях человека.
Исследование о том, как определенные сахара модифицируют белки, было опубликовано сегодня в журнале Nature Chemical Biology. Эта работа под руководством исследователя WEHI, доцента Итана Годдарда-Боргера, закладывает основу для лучшего понимания таких болезней, как мышечная дистрофия и рак.
«Темная материя» биологии
Гликозилирование - это процесс модификации белков с помощью сахаров. Около 90 процентов белков на поверхности клеток человека - и половина всех белков клеток - модифицированы сахарами. Эти модификации могут варьироваться от добавления одного сахара до длинных сложных полимерных цепей. Они были описаны как «темная материя» биологии, потому что их распределение, изменчивость и биологические функции, по большей части, недостаточно хорошо изучены.
Ассоциированный профессор Годдард-Боргер сказал, что его команда, и область гликобиологии в целом, прилагают согласованные усилия для лучшего понимания роли, которую гликозилирование играет в здоровье и болезни.
«Существует целый ряд заболеваний, которые характеризуются аномальным клеточным гликозилированием - изменением «нормального» паттерна гликозилирования», - сказал он.
"Эти изменения могут привести к новым терапевтическим стратегиям, однако необходимо лучшее понимание того, что представляет собой "нормальное" гликозилирование, прежде чем мы сможем продолжить разработку препаратов, направленных на гликозилирование белков."
"Этот сценарий сродни "темной материи" Вселенной: мы знаем, что все эти гликозилированные белки существуют в организме, но мы не в полной мере понимаем их состав и функции."
Проливая свет на сладкий процесс
Гликозилирование обычно происходит на атомах азота или кислорода белка. Однако это также может происходить на атомах углерода в процессе «С-маннозилирования триптофана». Эта последняя модификация белка особенно плохо изучена, поэтому команда WEHI приступила к разработке инструментов и методов, чтобы пролить свет на этот аспект биологической «темной материи»..
«Мы разработали методы, которые позволят исследователям легко установить эту необычную модификацию практически на любой белок, который они захотят, что позволит им исследовать ее влияние на стабильность и функцию белка», - сказал доцент Годдард-Боргер.
В этой работе мы показали, что общей чертой C-маннозилирования триптофана является то, что оно стабилизирует белки. Все разнообразные, неродственные белки кажутся более стабильными после модификации. Однако мы также впервые продемонстрировали, что функции некоторых белков могут модулироваться с помощью С-маннозилирования триптофана». Очевидно, что еще многое предстоит узнать об этом процессе, и теперь у нас есть средства для проведения этих исследований».
Картирование распространенности С-маннозилирования триптофана
Доцент Годдард-Боргер сказал, что инструменты, разработанные его командой, также позволяют определять изобилие этой малоизученной модификации белка в здоровых и больных тканях, что укрепит усилия ученых всего мира по картированию и пониманию белков. гликозилирование в норме и болезни.
«Методы, которые мы описываем, сочетают в себе самые современные методы масс-спектрометрии с инструментами рекомбинантных антител, созданными в WEHI», - сказал он..
Мы сообщили о некоторых действительно неожиданных результатах относительно распространенности этой модификации в здоровой ткани головного мозга. В настоящее время мы расширяем это, чтобы отобразить модификацию в большинстве тканей организма, чтобы лучше понять биологию этой странной и удивительной формы гликозилирования белков, а также ее роль в развитии рака и мышечных дистрофий».