Назад
Несмотря на то, что белок ITIH4 содержится в крови в больших количествах, его функция до сих пор неизвестна.
Объединив множество различных методик, исследователи Орхусского университета обнаружили, что ITIH4 ингибирует протеазы во врожденной иммунной системе по неизвестному механизму. Результаты исследований были опубликованы в Science Advances.
Протеазы - это ферменты, расщепляющие другие белки. Чаще всего протеазы встречаются в каскадных сетях, где определенное событие вызывает цепную реакцию, в которой несколько протеаз расщепляются и тем самым активируют друг друга. Наиболее известным является каскад при коагуляции, который вызывает свертывание крови при пункции сосуда.
Но подобная сеть протеаз, называемая системой комплемента, находится также в нашей крови и тканях. Активация системы комплемента приводит к уничтожению болезнетворных организмов, раковых клеток и наших собственных умирающих клеток. Чтобы система комплемента не атаковала наши здоровые клетки, она находится под пристальным контролем белков, которые через короткое время инактивируют протеазы; эти контрольные белки называются ингибиторами протеазы.
На кафедре биомедицины Орхусского университета профессор Штеффен Тиль и аспирант Расмус Пил хотели исследовать, с какими другими белками в нашей крови взаимодействуют так называемые протеазы MASP из каскада комплемента. С помощью масс-спектрометрии они к своему удивлению обнаружили, что две протеазы MASP образуют сильный комплекс с белком ITIH4.
"Я был очень удивлен, когда увидел первые данные, которые показали, что ITIH4 может сформировать комплекс с ферментами MASP-1 и MASP-2. В биомедицине мы изучаем эти две протеазы уже 25 лет, а ITIH4 просто никогда не был на радаре. Но это имело смысл, так как белки, похожие на ITIH4, действуют как ингибиторы других протеаз", - говорит Расмус Пил.
Расмус и Штеффен приступили к систематическому изучению того, как ITIH4 влияет на MASP-1 и MASP-2. Оказалось, что когда ITIH4 образовывал комплекс с ферментами MASP-1 и MASP-2, они все еще могли расщеплять мелкие белки, тогда как крупные белки не могли расщепляться, когда ITIH4 ингибировал MASP-1 и MASP-2. С 1980-х годов исследователи охарактеризовали еще один ингибитор протеазы под названием A2M именно с этим свойством.
Чтобы подробно охарактеризовать, как ITIH4 ингибирует протеазы MASP, Расмус Пил выделил как свободные ITIH4, так и ITIH4, связанные с протеазой MASP-1. С помощью рентгеновского малоуглового рассеяния и электронной микроскопии эти образцы были изучены и оказалось, что ITIH4 вступает в контакт с протеазой MASP-1 через так называемый домен фон Виллебранда. Это совершенно новый механизм ингибирования протеаз, совершенно отличный от того, как A2M ингибирует протеазы.
"О ITIH4 известно очень мало, но известно, что при различных патологических состояниях белок может расщепляться. Наши результаты показывают, что такое расщепление абсолютно необходимо для того, чтобы ITIH4 мог функционировать как ингибитор ферментов", - объясняет Штеффен Тиль. "Используя криоэлектронную микроскопию, мы теперь пытаемся детально понять, как ITIH4 ингибирует MASP-1 и MASP-2 с помощью этого нового механизма ингибирования. Мы уже знаем, что при расщеплении ITIH4 образуется комплекс как с молекулой MASP-1, так и с другой молекулой ITIH4. Мы очень воодушевлены тем, как это происходит".
Как в какой-то момент, сказал Уинстон Черчилль: "Мужчины иногда спотыкаются об истину, но большинство из них берут себя в руки и спешат, как будто ничего не случилось".
"Как исследователю, мне абсолютно необходимо поддерживать любопытство. Увлекательно работать с белками и механизмами, которые совершенно неизвестны. Это также означает, что мы пока не знаем имеет ли ITIH4 значение в связи с клиническими ситуациями", - говорит Тиль.
