Синтезирован уникальный пептид Tat-beclin-1, индуцирующий аутофагию: шаг к лечению инфекций, рака, нейродегенерации

Ученые Юго-западного медицинского центра Техасского университета (University of Taxes Southwestern Medical Center) синтезировали пептид, способный индуцировать в клетках важнейший процесс, известный как аутофагия. На основе этого пептида фармацевтической промышленностью может быть разработан препарат для лечения инфекций, нейродегенеративных заболеваний и рака.

Аутофагия - один из важнейших биохимических процессов, в ходе которых внутриклеточные ферменты переваривают ненужные и отслужившие свой срок части клетки, превращая их в строительные блоки, которые затем используются для сборки новых необходимых клетке структур. Аутофагия очень важна как для здоровья клеток, так и поддержания их способности бороться с различными заболеваниями.

Нарушение процесса аутофагии связано с самыми разными состояниями, включая старение и болезни, в том числе рак и нейродегенеративные заболевания, такие как болезни Паркинсона и Альцгеймера, а также инфекционные заболевания, например, вызываемые вирусом лихорадки Западного Нила и вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ).

Ученые-медики Центра изучения аутофагии (Center for Autophagy Research) Юго-западного медицинского центра UT пытаются научиться управлять процессом аутофагии, чтобы предотвратить прогрессирование болезней и укрепить здоровье человека.

Им удалось синтезировать пептид, названный Tat-beclin 1, индуцирующий процесс аутофагии. Мыши, получающие Tat-beclin-1, проявляют устойчивость к заражению несколькими инфекционными заболеваниями, включая лихорадку Западного Нила и другое трансмиссивное заболевание под названием чикунгунья, распространенное в странах Азии и Африки. В лабораторных экспериментах обработанные этим пептидов человеческие клетки демонстрируют резистентность к заражению ВИЧ.

«Так как аутофагия играет столь важную роль в развитии болезней, индуцирующие этот процесс соединения, такие как пептид Tat-beclin 1, перспективны для фармацевтической промышленности и профилактики и лечения широкого спектра заболеваний человека», - объясняет Бет Левин (Beth Levine), MD, директор Центра изучения аутофагии, руководитель исследования.

Модель пептида Tat-beclin 1 (слева), основанного на эволюционно сохраненном домене белка beclin 1. (Рис. Nature)

Пептиды представляют собой относительно короткие цепочки аминокислот, в том числе входящие в состав крупных белковых молекул. Пептид Tat-beclin 1 был получен из последовательностей белка beclin 1 - одного из первых открытых белков, необходимых для процесса аутофагии в клетках млекопитающих. Это открытие также было сделано лабораторией профессора Левин. Исследования показали, что дефекты в белке beclin 1 вносят вклад в развитие многих видов заболеваний. C другой стороны, активность beclin 1 и аутофагии, по-видимому, важны для защиты от рака молочной железы, легких, яичников, а также для борьбы с вирусными и бактериальными инфекциями и для защиты от нейродегенеративных заболеваний и старения.

Юго-западный медицинский центр уже подал заявку на патент на пептид Tat-beclin-1.

Аннотация к статье, опубликованной в журнале Nature: Identification of a candidate therapeutic autophagy-inducing peptide