Што такое вавёркі цеплавога шоку

Калі тэмпература падвышаецца, жывы арганізм рэагуе на гэта, вырабляючы своеасаблівыя злучэння, якія атрымалі назву «вавёркі цеплавога шоку». Так рэагуе чалавек, так адрэагуе котка, так рэагуе любое істота, так як яно складаецца з жывых клетак. Зрэшты, не толькі рост тэмпературы правакуе сінтэз бялку цеплавога шоку хламідій, іншых відаў. Нярэдка правакуюць сітуацыі моцныя стрэсы.

Агульная інфармацыя

Так як вавёркі цеплавога шоку вырабляюцца арганізмам толькі ў спецыфічных сітуацыях, яны маюць шэраг адрозненняў ад продуціруемых нармальна злучэнняў. Перыяд іх адукацыі адрозніваецца прыгнётам экспрэсіі асноўнага бялковага пула, які грае важную ролю для метабалізму.

БТШ-70 эукарыёт.Асноўныя, DnaK пракарыёт - гэта такая сям'я, у якую навукоўцы аб'ядналі вавёркі цеплавога шоку, значныя для выжывання на клеткавым узроўні. Гэта азначае, што дзякуючы такім злучэнням клетка можа працягваць функцыянаванне нават у сітуацыі, калі стрэс, нагрэў, агрэсіўная серада супрацьстаяць гэтаму. Зрэшты, вавёркі гэтага сямейства могуць удзельнічаць і ў якія праходзяць у нармальных умовах працэсах.

Біялогія на мікраскапічным узроўні

Калі дамены ідэнтычныя на 100%, тады эукарыёт.Асноўныя, пракарыёты больш чым на 50% гамалагічных. Навукоўцы даказалі, што ў прыродзе сярод усіх бялковых груп менавіта 70 кДа БТШ - адна з найбольш кансерватыўных. Прысвечаныя гэтаму даследаванні былі зробленыя ў 1988 і 1993 годзе. Меркавана растлумачыць з'ява можна праз шаперонов функцыянальнасць, уласцівую вавёрак цеплавога шоку ць ўнутрыклеткавых механізмах.

Як гэта працуе?

Калі разглядаць эукарыёт.Асноўныя, то пад уплывам цеплавога шоку адбываецца индуцирование генаў БТШ. Калі некаторая клетка пазбегла стрэсавых умоў, тады фактары маюцца ў ядры, цытаплазме ў якасці мономеров. Такому злучэнню ня ўласцівая актыўнасць звязвання ДНК.

Перажываючы стрэсавыя ўмовы, клетка паводзіць сябе наступным чынам: Hsp70 отщепляется, што ініцыюе прадуцыраванне дэнатураваных бялкоў. БТШ фармуе трымеры, актыўнасць мяняе свой характар і закранае ДНК, што прыводзіць са часам да акумуляцыі кампанентаў у ядры клеткі. Працэс суправаджаецца шматкратным ростам транскрыпцыі шаперонов. Безумоўна, якая справакавала гэта сітуацыя з часам праходзіць, і да моманту, калі гэта здараецца, Hsp70 зноў можа ўключыцца ў БТШ. Актыўнасць, звязаная з ДНК, сыходзіць на нішто, клетка працягвае працаваць, як ні ў чым не бывала. Такую паслядоўнасць таго, што адбываецца атрымалася выявіць яшчэ ў 1993 годзе ў даследаваннях, прысвечаных БТШ, праведзеных Моримото. Калі арганізм здзіўлены бактэрыямі, тады БТШ могуць канцэнтравацца на сіновіальной абалонцы.

Навошта і чаму?

Навукоўцам атрымалася выявіць, што БТШ фармуюцца як вынік уплыву самых розных негатыўных, небяспечных для жыццядзейнасці клеткі сітуацый. Стрэсавыя, пашкоджваюць ўплыву звонку могуць быць выключна разнастайнымі, але якія прыводзяць да аднаго і таго ж варыянту. За кошт БТШ клетка выжывае пры уплыве агрэсіўных фактараў.

Вядома, што БТШ падпадзяляюцца на тры сямейства. Акрамя таго, навукоўцы выявілі, што існуюць антыцелы да бялку цеплавога шоку. Падраздзяленне на групы БТШ вырабляецца з улікам малекулярнай масы. Тры катэгорыі: 25, 70, 90 кДа. Калі ў жывым арганізме ёсць нармальна функцыянуе клетка, тады ўнутры яе напэўна знойдуцца розныя бялкі, перамяшаныя паміж сабой, задаволена-ткі падобныя. Дзякуючы БТШ дэнатураванага вавёркі, а таксама Паскручваныя некарэктна, могуць зноў стаць растворам. Зрэшты, акрамя гэтай функцыі, ёсць і некаторыя іншыя.

Што ведаем і пра што здагадваемся

Да гэтага часу бялок цеплавога шоку хламідій, роўна як і іншыя БТШ, не вывучаны канчаткова. Вядома, ёсць некаторыя групы бялкоў, аб якіх навукоўцы размяшчаюць даволі вялікім аб'ёмам дадзеных, а ёсць такія, якія яшчэ толькі трэба будзе асвоіць. Але ўжо цяпер навука дайшла да таго ўзроўню, калі веды дазволяць казаць, што пры анкалогіі бялок цеплавога шоку можа апынуцца сапраўды карысным сродкам, якія дазваляюць перамагчы адну з самых страшных хвароб нашага стагоддзя - рак.

Найбольшым аб'ёмам дадзеных навукоўцы размяшчаюць аб БТШ Hsp70, здольных ўступаць у сувязі з рознымі вавёркамі, агрэгатамі, комплексамі, нават з анамальнымі. З часам адбываецца вызваленне, якое суправаджаецца злучэннем АТР. Гэта значыць, што ў клетцы зноў з'яўляецца раствор, а вавёркі, якія прайшлі некарэктна працэс згортвання, могуць зноўку быць падвергнуты гэтай аперацыі. Гідроліз, злучэнне АТР - механізмы, якія зрабілі гэта магчымым.

Анамаліі і нормы

Складана пераацаніць для жывых арганізмаў ролю бялкоў цеплавога шоку. Любая клетка заўсёды ўтрымлівае анамальныя вавёркі, чыя канцэнтрацыя можа расці, калі да гэтага ёсць знешнія перадумовы. Тыповая гісторыя - гэта перагрэў або ўплыў інфекцыі. Гэта азначае, што для працягу жыццядзейнасці клеткі неабходна тэрмінова згенераваць большая колькасць БТШ. Актывуецца механізм транскрыпцыі, што ініцыюе выпрацоўку бялкоў, клетка падладжваецца пад якія змяняюцца ўмовы і працягвае функцыянаваць. Зрэшты, нароўні з ужо вядомымі механізмамі многае яшчэ толькі трэба будзе адкрыць. У прыватнасці, такім даволі вялікім полем для дзейнасці вучоных з'яўляюцца антыцелы да бялку цеплавога шоку хламідій.

БТШ, калі полипептидная ланцужок павялічваецца, а яны аказваюцца ва ўмовах, якія робяць магчымым ўступленне зь ёю ў сувязь, дазваляюць пазбегнуць неспецыфічнай агрэгацыі і дэградацыі. Замест гэтага фолдинг адбываецца ў нармальным рэжыме, калі ў працэсе задзейнічаны неабходныя шапероны. Hsp70 дадаткова неабходны пры разгортцы полипептидных ланцугоў пры ўдзеле АТР. Пасродкам БТШ атрымоўваецца дасягнуць таго, што непалярныя ўчасткі таксама схільныя ўплыву ферментаў.

БТШ і медыцына

У Расіі навукоўцы ФМБА змаглі стварыць новы прэпарат, ужыўшы для яго пабудовы бялок цеплавога шоку. Лекі ад раку, прадстаўленае навуковымі супрацоўнікамі, ужо прайшло першасную праверку на паддоследных грызунах, здзіўленых саркома, меланома. Гэтыя эксперыменты дазволілі ўпэўнена казаць, што зроблены значны крок наперад у барацьбе з анкалогію.

Навукоўцы выказалі здагадку і змаглі даказаць, што бялок цеплавога шоку - лекі, а дакладней, можа стаць асновай для эфектыўнага прэпарата, шмат у чым менавіта дзякуючы таму, што гэтыя малекулы фармуюцца ў стрэсавых сітуацыях. Так як яны першапачаткова арганізмам прадукуецца, каб забяспечыць выжыванне клетак, было зроблена здагадка, што пры належнай камбінацыі з іншымі сродкамі можна змагацца нават з пухлінай.

БТШ дапамагае прэпарата выяўляць у хворым арганізме здзіўленыя клеткі і спраўляцца з некарэктнасцю ДНК у іх. Мяркуюць, што новы прэпарат стане ў роўнай ступені выніковым для любога падтыпу злаякасных захворванняў. Гучыць падобна на казку, але лекары ідуць яшчэ далей - яны мяркуюць, што лячэнне будзе даступным на зусім любой стадыі. Пагадзіцеся, такі бялок цеплавога шоку ад раку, калі пройдзе ўсе выпрабаванні і пацвердзіць сваю надзейнасць, стане неацэнным набыццём для чалавечай цывілізацыі.

Дыягнаставаць і лячыць

Найбольш падрабязную інфармацыю пра надзею сучаснай медыцыны распавёў доктар Симбирцев, адзін з тых, хто працаваў над стварэннем медыкаменты. З яго інтэрв'ю можна зразумець, па якой логіцы навукоўцы пабудавалі прэпарат і якім чынам ён павінен прынесці эфектыўнасць. Акрамя таго, можна зрабіць высновы, ці прайшоў ужо бялок цеплавога шоку клінічныя выпрабаванні ці гэта яшчэ наперадзе.

Як ужо было паказана раней, калі арганізм не перажывае стрэсавых умоў, тады прадуцыраванне БШ мае месца ў выключна малым аб'ёме, але ён істотна ўзрастае са зменай вонкавага ўплыву. У той жа час нармальны арганізм чалавека не ў стане прадукаваць такая колькасць БТШ, якое дапамагло б перамагчы якое з'явілася злаякаснае наватвор. "А што адбудзецца, калі ўвесці БТШ звонку?" - падумалі навукоўцы і зрабілі гэтую ідэю асновай для даследавання.

Як гэта павінна спрацаваць?

Каб стварыць новыя лекі, навукоўцы ў лабараторных умовах ўзнавілі усё неабходнае, каб жывыя клеткі пачалі прадукаваць БТШ. Для гэтага быў атрыманы чалавечы ген, перацярпеў кланаванне пры ўжыванні найноўшай апаратуры. Бактэрыі, даследаваныя ў лабараторыях, відазмяняліся да таго часу, пакуль не пачалі самастойна прадукаваць такі жаданы для навукоўцаў бялок.

Навуковыя работнікі на аснове атрыманай пры даследаваннях інфармацыі зрабілі высновы пра ўплыў БТШ на чалавечы арганізм. Для гэтага прыйшлося арганізаваць рэнтгенаструктурны аналіз бялку. Зрабіць гэта зусім няпроста: прыйшлося накіраваць пробы на арбіту нашай планеты. Гэта абумоўлена тым, што зямныя ўмовы не падыходзяць для правільнага, раўнамернага развіцця крышталяў. А вось касмічныя ўмовы дапускаюць атрыманне менавіта тых крышталяў, якія былі патрэбныя навукоўцам. Па вяртанні на родную планету паддоследныя ўзоры былі падзеленыя паміж японскімі і рускімі вучонымі, якія ўзяліся за іх аналіз, што называецца, не губляючы ні секунды.

І што знайшлі?

Пакуль працы ў гэтым кірунку ўсё яшчэ вядуцца. Прадстаўнік групы навукоўцаў сказаў, што ўдалося дакладна ўстанавіць: няма дакладнай сувязі паміж малекулай БТШ і органам або тканінай жывой істоты. А гэта гаворыць пра ўніверсальнасць. Значыць, калі бялок цеплавога шоку і знойдзе прымяненне ў медыцыне, ён стане панацэю адразу ад велізарнай колькасці захворванняў - які б орган ні апынуўся уражаны злаякасным наватвор, яго атрымаецца вылечыць.

Першапачаткова навукоўцы вырабілі прэпарат у вадкай форме - паддоследным яго ўводзяць инъективно. У якасці першых асобнікаў для праверкі сродкі былі ўзятыя пацукі, мышы. Атрымалася выявіць выпадкі лячэння як на пачатковых, так і на позніх стадыях развіцця хваробы. Бягучая стадыя называецца даклінічных выпрабаваннямі. Навукоўцы ацэньваюць тэрміны яе завяршэння не менш як у год. Пасля гэтага прыйдзе час клінічных выпрабаванняў. На рынку новы сродак, магчыма, панацэя, будзе даступна яшчэ праз 3-4 гады. Зрэшты, як адзначаюць навукоўцы, усё гэта рэальна толькі ў тым выпадку, калі праект знойдзе фінансаванне.

Чакаць ці не чакаць?

Вядома, абяцанні лекараў гучаць прывабна, але ў той жа час справядліва выклікаюць недавер. Колькі часу чалавецтва пакутавала ад раку, як шмат ахвяр у гэтай хваробы было ў апошнія некалькі дзесяцігоддзяў, а тут абяцаюць не проста эфектыўны прэпарат, але сапраўдную панацэю - ад любога віду, на любым тэрміне. Ды як можна паверыць у такое? А горш за тое - паверыць, але не дачакацца, або дачакацца, але апынецца, што зусім сродак не так добра, як таго чакалі, як гэта было абяцана.

Распрацоўка прэпарата - гэта методыка геннай інжынерыі, то ёсць найбольш перадавой вобласці медыцыны як навукі. Гэта азначае, што пры належным поспеху вынікі і праўда павінны быць уражлівымі. Зрэшты, адначасова гэта азначае, што працэс выключна дарагі. Як правіла, інвестары гатовы ўкладваць даволі вялікія сродкі ў перспектыўныя праекты, але калі тэматыка настолькі гучная, ціск вялікае, а часовыя рамкі даволі размытыя, рызыкі ацэньваюцца як велізарныя. Гэта цяпер гучаць аптымістычныя прагнозы на 3-4 года, але ўсе знаўцы рынка добра ведаюць, наколькі часта часовыя рамкі распаўзаюцца да дзесяцігоддзяў.

Дзіўна, неверагодна ... ці ўсё-ткі?

Біятэхналогіі - гэта вобласць, для абывацеля закрытая да разумення. Таму застаецца толькі спадзявацца на словы «паспяховасць даклінічных выпрабаванняў». Працоўнае найменне прэпарат атрымаў «Бялок цеплавога шоку». Зрэшты, БТШ - гэта толькі галоўны кампанент медыкамента, які абяцае стаць прарывам на рынку лекаў супраць анкалогіі. Акрамя яго, у склад мяркуецца ўключэнне яшчэ шэрагу карысных рэчываў, што будзе гарантам дзейснасці сродкі. А магчымым усё гэта стала дзякуючы таму, што найноўшыя даследаванні БТШ паказалі, што малекула не проста дапамагае зберагчы ад пашкоджання жывыя клеткі, але яшчэ і з'яўляецца для імунітэту гэткім «ўказальным пальцам», якія дапамагаюць выявіць, якія клеткі здзіўленыя пухлінай, а якія няма. Прасцей кажучы, пры з'яўленні ў арганізме ў досыць вялікай канцэнтрацыі БТШ, як спадзяюцца навукоўцы, імунны адказ сам па сабе знішчыць хворыя элементы.

Спадзявацца і чакаць

Падводзячы вынікі, можна сказаць, што навінка супраць пухліны заснавана на тым, што арганізм і сам мае сродак, які мог бы знішчыць наватвор, проста ад прыроды яно досыць слабое. Канцэнтрацыя настолькі малая, што ні пра які тэрапеўтычным эфекце не даводзіцца і марыць. У той жа час часткова БТШ знаходзяцца ў клетках, ня здзіўленых пухлінай, і з іх малекула нікуды не «сыдзе». Таму і неабходная пастаўка карыснага рэчывы звонку - каб яно далей дырэктыўна ўплывала на здзіўленыя элементы. Між іншым, пакуль навукоўцы мяркуюць, што нават пабочных эфектаў ў прэпарата не будзе - і гэта пры такой высокай выніковасці! А тлумачаць такое «чараўніцтва» тым, што даследаванні паказалі - таксічнасці няма. Зрэшты, канчатковыя высновы будуць зробленыя, калі даклінічныя выпрабаванні падыдуць да канца, што запатрабуе не менш за год.