Команда ученых из Польши, Франции и Австрии расшифровала структуру и механизм работы уникальной молекулярной «защиты» информационной РНК (мРНК) у свинцевиков – паразитов, вызывающих такие заболевания, как африканская трипаносомозная сонная болезнь и лейшманиоз. Открытие, опубликованное в журнале Nature Communications, может стать основой для создания новых препаратов против этих опасных инфекций.
Каждая клетка содержит ДНК, которая хранит генетическую информацию, и РНК, которая помогает клетке синтезировать белки. Для защиты РНК от разрушения и эффективного «прочтения» генетического кода в большинстве эукариотических организмов на ее концах формируются особые структуры – «молекулярные шапочки» (cap).
Однако у свинцевиков этот защитный механизм уникален: их мРНК содержит специальную «шапочку» cap-4, которая состоит из дополнительных химических групп, отсутствующих у других организмов. Это делает свинцевиков особенно устойчивыми и жизнеспособными.
«Конец 5’ мРНК у этих паразитов – самый модифицированный среди всех изученных организмов. Это редкое явление, которое нас заинтересовало. Мы хотели понять, как он образуется и можно ли на него воздействовать», – объясняет профессор Яцек Емелиты, соавтор исследования и директор Центра новых технологий Варшавского университета.
Свинцевики не могут выжить без cap-4, так как он необходим для синтеза белков. Однако этот механизм уникален только для них и не встречается у человека или животных.
«Если мы научимся блокировать формирование cap-4, мы сможем остановить размножение паразитов в организме, не затрагивая клетки носителя», – отмечает профессор Емелиты.
Используя передовые методы криоэлектронной микроскопии, ученые подробно изучили атомную структуру этого защитного механизма. Они сравнили его с аналогичным процессом у млекопитающих и выявили важные различия, которые можно использовать при разработке новых лекарств.
«Это только начало пути, но если удастся создать соединение, которое блокирует cap-4, мы сможем разрабатывать принципиально новые методы борьбы с паразитарными инфекциями», – подчеркивают исследователи.
Ученые отмечают, что понимание механизма образования cap-4 у свинцевиков может привести к созданию новых терапевтических стратегий против смертельно опасных болезней. Однако для разработки эффективных препаратов потребуется еще ряд исследований.
«Время покажет, приведет ли это к новым методам лечения, но фундамент для будущих открытий уже заложен», – подытожил профессор Емелиты.
PAP/op