Ученые из Института структурной биологии и биовизуализации Федерального университета Рио-де-Жанейро и Университет Кампинаса (Бразилия) предложили развернутое объяснение частых сбоев в работе белка p53. Итоги исследования опубликованы в журнале Communications Chemistry издательства Nature.
Белок p53 действует как аварийный тормоз в клетках: он выявляет повреждения ДНК и не дает дефектным клеткам размножаться. Однако более половины случаев рака у человека связаны с изменениями именно в этом белке. Вместо защитника он превращается в токсичные скопления, ускоряющие рост опухоли.
Применяя гидростатическое давление для «сжатия» молекул, исследователи обнаружили, что p53 деформируется хаотично в отличие от более стабильных родственных белков p63 и p73. Причиной стали две структурные слабости. Первая — «энергетическая фрустрация»: внутренние силы в молекуле конфликтуют друг с другом, не давая форме стать стабильной. Вторая — отсутствие «гидрофобных ворот», которые обычно защищают ядро белка от воды. Из-за этого вода проникает внутрь и разрушает структуру.
По мнению авторов работы, эта уязвимость не является ошибкой эволюции. p53 должен быть достаточно гибким, чтобы взаимодействовать с десятками партнеров и реагировать на разные сигналы стресса. Это балансирование между функциональностью и хрупкостью делает белок чрезвычайно чувствительным к мутациям. Даже одно изменение аминокислоты способно превратить его в фактор роста рака.
Открытие указывает на новую стратегию лечения: стабилизацию p53 с помощью малых молекул (молекулярный клей), которые укрепляют его слабые участки. Этот подход может быть применим и к другим заболеваниям, связанным с разрушением белков.
Ранее онколог оценил вероятность полной победы над раком.
