Što su toplinski šokovi proteina

Ako se temperatura poveća, živi organizam reagira na to stvaranjem jedinstvenih spojeva nazvanih "proteini toplinskog šoka". Tako da ljudi reagiraju, pa je mačka će reagirati, tako da bilo stvorenje odgovori, jer se sastoji od živih stanica. Međutim, ne samo da je porast temperature aktivira sintezu heat shock protein klamidije, i druge vrste. Često su situacije izazvane teškim stresom.

Opće informacije

Budući da toplinski šokovi proteini proizvode tijelo samo u specifičnim situacijama, oni imaju brojne razlike od normalno proizvedenih spojeva. Tijekom svog formiranja razlikuje izraz inhibicije osnovni protein bazen, koji igra važnu ulogu u metabolizmu.

HSP-70 eukarioti, DnaK prokariota - je takva obitelj, u kojoj kombinaciji znanstvenici proteini toplinskog šoka koji su važni za opstanak na staničnoj razini. To znači da, zahvaljujući takvim vezama, stanica može nastaviti funkcionirati čak iu situaciji u kojoj stres, topline i agresivna okolina suprotstavljaju to. Međutim, proteini ove obitelji također mogu sudjelovati u procesima koji se javljaju u normalnim uvjetima.

Biologija na mikroskopskoj razini

Ako su domene identične za 100%, a zatim eukariote, prokarioti su više od 50% homologni. Znanstvenici su dokazali da je u prirodi, među svim bjelančevinama, 70 kDa HTS-a jedan od najkonzervativnijih. Posvećeno ovom istraživanju učinjeno je 1988. i 1993. godine. Pretpostavlja se da se taj fenomen može objasniti pomoću funkcionalnosti šerona koja je svojstvena proteinima toplinskog šoka unutar intracelularnih mehanizama.

Kako to radi?

Ako uzmemo u obzir eukariote, tada se pod utjecajem toplinskog šoka javlja indukcija HSP gena. Ako je neka stanica izbjegla stresne uvjete, onda su faktori prisutni u jezgri, citoplazmi kao monomeri. Takav spoj nema aktivnost vezanja DNA.

Pod stresnim uvjetima, stanica se ponaša kako slijedi: Hsp70 je cijepan, što inicira proizvodnju denaturiranih proteina. HTS oblikuje trimer, aktivnost mijenja svoju prirodu i utječe na DNK, što na kraju dovodi do nakupljanja komponenata u jezgri stanice. Proces je praćen višestrukim povećanjem transkripcije chaperona. Naravno, situacija je to izazvala s vremenom, a do trenutka kada se to dogodi, Hsp70 se može ponovno pridružiti HHS-u. Aktivnost povezana s DNK, dolazi u ništa, stanica nastavlja raditi, kao da se ništa nije dogodilo. Ovaj niz događaja mogao se identificirati još 1993. godine u istraživanjima HHS-a koju je proveo Morimoto. Ako je tijelo zaraženo bakterijama, tada se HSP može koncentrirati na sinovijalnu membranu.

Zašto i zašto?

Znanstvenici su uspjeli otkriti da se HSP formira kao posljedica utjecaja različitih negativnih, životno ugroženih staničnih situacija. Stresni, štetni utjecaji izvana mogu biti vrlo raznoliki, ali dovode do iste mogućnosti. Zbog HSP stanica stanica preživljava pod utjecajem agresivnih čimbenika.

Poznato je da su HTS podijeljeni u tri obitelji. Osim toga, znanstvenici su utvrdili da postoje protutijela za protein toplinskog šoka. Podjela na skupine HTS provodi se uzimajući u obzir molekularnu težinu. Tri kategorije: 25, 70, 90 kDa. Ako u živom organizmu postoji normalno funkcionirana ćelija, tada će u njemu sigurno biti različiti proteini koji se miješaju, vrlo slični. Zahvaljujući HTS-u, denaturirani proteini, kao i krivo pogrešno, mogu ponovno postati rješenje. Međutim, pored ove funkcije postoje i neki drugi.

Ono što znamo i što možemo pogoditi

Do sada se protein kloksa iz toplotnog šoka, kao i ostali HSP, nije u potpunosti proučavao. Naravno, postoje neke skupine bjelančevina o kojima znanstvenici imaju prilično veliku količinu podataka, a postoje i one koje tek trebaju biti svladane. Ali sada je znanost dostigla razinu na kojoj će znanje reći da je u shock protein onkologija topline može biti jako koristan alat, omogućujući osvojiti jedan od najviše bojali bolesti našeg stoljeća - rak.

Najveća količina podataka znanstvenika ima o HSPs Hsp70, koji mogu doći u kontakt s raznim bjelančevinama, agregatima, kompleksima, čak i sa anomalnim. S vremenom dolazi do puštanja, uz ATP vezu. To znači da se otopina ponovo pojavljuje u stanici, a proteini koji su prošli kroz pogrešan proces koagulacije mogu biti ponovno podvrgnuti ovoj operaciji. Hidroliza, ATP veza - mehanizmi koji su to omogućili.

Anomalije i norme

Teško je precijeniti ulogu proteina toplinskog šoka za žive organizme. Svaka stanica uvijek sadrži abnormalne proteine ​​čija koncentracija može rasti ako postoje neki vanjski uvjeti. Tipična priča je pregrijavanje ili učinak infekcije. To znači da je za nastavak vitalne aktivnosti ćelije hitno potrebno generirati više HTS-a. Aktiviran je mehanizam transkripcije, koji pokreće proizvodnju proteina, stanica se prilagođava promjenjivim uvjetima i nastavlja funkcionirati. Međutim, zajedno s već poznatim mehanizmima, još mnogo toga treba otkriti. Konkretno, takvo prilično veliko polje za aktivnost znanstvenika su antitijela proteina toplinskog šoka klamidija.

HSP, kada se lanac polipeptida poveća, a oni se nalaze u uvjetima koji omogućuju ulazak u komunikaciju s njim, izbjegavaju nespecifične agregacije i degradacije. Umjesto toga, preklapanje se događa u normalnom načinu rada, kada su uključeni potrebni čuvari. Hsp70 je dodatno nužan za razvoj polipeptidnih lanaca uz sudjelovanje ATP. Prema HTS-u, moguće je postići da i na nepolarne regije utječu i enzimi.

HSP i lijek

U Rusiji su znanstvenici FMBA uspjeli stvoriti novi lijek, koji je za izgradnju proteina toplinskog šoka. Lijek protiv raka koji su predstavili znanstvenici već je prošao početni test na eksperimentalnim glodavcima na koje su pogođeni sarkomi, melanomi. Ti su eksperimenti omogućili da s povjerenjem kažu da je napravljen značajan iskorak u borbi protiv onkologije.

Znanstvenici su predložili i bili u mogućnosti dokazati da je protein toplinskog šoka - lijek, točnije, može postati temelj za učinkovit lijek, u velikoj mjeri zahvaljujući činjenici da su ove molekule formiraju u stresnim situacijama. Budući da su izvorno proizvedeni od strane tijela kako bi se osigurala opstanak stanica, predloženo je da se pravilnom kombinacijom s drugim sredstvima može boriti i s tumorom.

HSP pomaže lijeku otkriti oboljele stanice u bolesnom organizmu i nositi se s pogrešnom DNA u njima. Pretpostavlja se da će novi lijek biti jednako učinkovit za bilo koji podvrstu malignih bolesti. Zvuči kao bajka, ali liječnici i dalje idu dalje - pretpostavljaju da će lijek biti dostupan u svakoj fazi. Slažem se, takav protein od štetnog toplinskog šoka od raka, kada prođe sva ispitivanja i potvrdi njegovu pouzdanost, bit će neprocjenjiv stjecaj za ljudsku civilizaciju.

Dijagnoza i liječenje

Dr. Simbirtsev, jedan od onih koji su radili na stvaranju lijeka, rekao je najdetaljnije informacije o nadi moderne medicine. Iz svog intervjua možete razumjeti logiku znanstvenika koji su izgradili drogu i kako bi to trebalo donijeti učinkovitost. Osim toga, može se zaključiti je li protein toplinskog šoka već prošao klinička ispitivanja ili tek treba doći.

Kao što je ranije spomenuto, ako tijelo ne doživljava stresne uvjete, proizvodnja BSH-a odvija se u iznimno malom volumenu, ali znatno se povećava s promjenom vanjskog utjecaja. Istodobno, normalno ljudsko tijelo ne može proizvesti toliko HTS koji bi pomogao poraziti novu malignu neoplazmu. "A što će se dogoditi ako uvodiš HTS izvana?" - pomislili su znanstvenici i napravili tu ideju kao temelj za proučavanje.

Kako to treba raditi?

Da bi stvorili novi lijek, znanstvenici u laboratoriju ponovno su stvorili sve što je potrebno kako bi žive stanice počele proizvoditi HSP. Za to je dobiven ljudski gen, koji je podvrgnut kloniranju uporabom najnovije opreme. Bakterije, proučavane u laboratorijima, izmijenjene su sve dok nisu počele samostalno proizvesti bjelančevine tako željene za znanstvenike.

Znanstvenici su na temelju podataka dobivenih tijekom istraživanja dali zaključke o utjecaju HSP-a na ljudsko tijelo. Da bismo to učinili, morali smo organizirati rendgensku strukturnu analizu proteina. Nije lako to učiniti: morali smo poslati uzorke u orbitu našeg planeta. To je zbog činjenice da zemaljski uvjeti nisu prikladni za redovito, jednoobrazno razvijanje kristala. Ali prostorni uvjeti omogućuju vam da dobijete točno one kristale koje su znanstvenici trebali. Po povratku na svoj planet, eksperimentalni uzorci podijeljeni su između japanskih i ruskih znanstvenika, koji su analizu, kao što kažu, bez gubitka sekunde.

Također ono što su pronašli?

Dok posao u tom smjeru još uvijek traje. Predstavnik grupe znanstvenika je rekao da je moguće utvrditi: ne postoji točan odnos između HSP molekule i organa ili tkiva od živog bića. I ovo govori o univerzalnosti. Dakle, ako protein toplinskog šoka, i pronalazi primjenu u medicini, on će postati lijek izravno od velikog broja bolesti - što god organ ili je pogodio malignosti, to će biti moguće izliječiti.

U početku, znanstvenici su proizvodili lijek u tekućem obliku - injektirano je ubrizgano u test. Štakori, miševi su uzeti kao prvi primjerci za ispitivanje lijekova. Moguće je identificirati slučajeve liječenja i kod početnih i kasnih stadija bolesti. Sadašnja faza naziva se pretkliničkim ispitivanjima. Znanstvenici procjenjuju vrijeme njegovog završetka ne manje od godinu dana. Nakon toga dolazi vrijeme kliničkih ispitivanja. Na tržištu, novi alat, možda panaceja, bit će dostupan u sljedećih 3-4 godine. Međutim, kako zapažaju znanstvenici, sve je to stvarno samo ako projekt pronađe sredstva.

Čekaj ili ne čekaj?

Naravno, obećanja liječnika zvuče atraktivnom, ali u isto vrijeme pravedno uzrokuju nepovjerenje. Koliko vremena čovječanstvo pati od raka, kako se mnoge žrtve u ovoj bolesti je u posljednjih nekoliko desetljeća, a sada obećavaju ne samo učinkovit lijek, ali pravi panaceja - bilo koje vrste, u bilo kojoj fazi. Kako možeš vjerovati takvoj stvari? I još gore - da vjerujemo, ali nemojte čekati i čekati, ali ispada da sva sredstva nije tako dobra kao što se očekuje, kao što je obećao.

Razvoj lijeka je tehnika genetskog inženjeringa, tj. Najnaprednijeg područja medicine kao znanosti. To znači da bi s istinskim uspjehom rezultati i istina trebali biti impresivni. Međutim, istovremeno to znači da je proces izuzetno skup. U pravilu, investitori su spremni uložiti dosta teško u obećavajuće projekte, ali kad predmet je tako glasno, puno pritiska, ali je vremenski okvir je prilično nejasna, rizici su ocijenjena kao ogroman. Sada zvuči optimistično prognoziranje za 3-4 godine, ali svi stručnjaci znaju koliko se često vremenski okvir širi do desetljeća.

Iznenađujuće, nevjerojatno ili svejedno?

Biotehnologija je područje za razumijevanje laika. Stoga se mogu nadati samo riječi "uspjeh pretkliničkih pokusa". Proizvod je nazvan "Protein toplinskog šoka". Međutim, HSP - to je samo glavni sastojak lijeka, obećava da će biti proboj na tržištu lijekova protiv raka. Osim toga, očekuje se da će se u sastavu uključiti niz drugih korisnih tvari, što će jamčiti učinkovitost postrojenja. I sve je to bilo moguće jer je najnovije istraživanje HSP pokazali da se molekula ne samo pomoći u zaštiti protiv oštećenja žive stanice, ali i svojevrsni imunitet za „pokazuje prst” koji će vam pomoći prepoznati što stanice zaprepašteni tumor, a koji nisu. Jednostavno rečeno, s pojavom tijela u dovoljno visokoj koncentraciji HSP, znanstvenici se nadaju, imunološki odgovor sam od sebe uništiti bolesne elemente.

Nadam se i čekaj

Ukratko, možemo reći da se novost protiv tumora temelji na činjenici da tijelo ima lijek koji bi mogao uništiti tumor, samo po prirodi je vrlo slab. Koncentracija je toliko mala da nije nužno sanjati o bilo kojem terapeutskom učinku. Istodobno, neki od HSP-a nalaze se u stanicama koje tumor ne utječe, a od njih molekula neće ići nigdje. Stoga je nužno isporučiti korisnu tvar izvana - tako da ona dodatno izravno utječe na pogođene elemente. Usput, dok znanstvenici pretpostavljaju da čak i nuspojave lijeka neće biti - i to je tako visoka učinkovitost! I objašnjavaju takvu "magiju" činjenicom da su studije pokazale da nema toksičnosti. Međutim, konačni zaključci bit će napravljeni kada preklinička ispitivanja završavaju, što će trajati najmanje godinu dana.