Nuire le mouvement des enzymes peut être approche neuve pour se développer des médicaments anticancéreux

Indiquant toutes les opérations exigées pour activer une enzyme appelée une protéine kinase peut recenser des voies neuves de viser le cancer, selon l'université neuve de la recherche dirigée par l'Arizona.

Non seulement doit la kinase avoir toutes les pièces nécessaires, l'enzyme doit déménager de la façon correcte et à la vitesse correcte à fonctionner correctement dans une cellule, les chercheurs trouvés.

Le premier l'auteur Senthil Kumar Ganesan, un professeur d'aide à la recherche d'uA de chimie et de biochimies, a indiqué que les kinases sont des contacts qui tournent certains processus cellulaires mise en marche/arrêt. Si les kinases des cellules cessaient de fonctionner, la cellule mourrait.

L'équipe dirigée par les uA est le premier groupe pour figurer à l'extérieur la pleine voie pour activer une protéine kinase, a dit Wolfgang supérieur Peti l'auteur, qui retient le Homer C. et la présidence dotée par mauvaise herbe d'Emily Davis en chimie à l'Université d'Arizona.

Les « kinases sont l'un des objectifs principaux de médicament contre le cancer, » a dit Peti, qui est également un membre de l'institut d'uA BIO5 et du centre de lutte contre le cancer d'uA. « Si vous savez une kinase fonctionne, vous pouvez réellement améliorer le modèle vos médicaments contre lui. »

Développant un médicament qui tire profit de cette conclusion neuve de recherches est susceptible de prendre au moins 10 ans, il a dit.

Les médicaments contre le cancer déjà en service qui visent des kinases sont dasatinib et imatinib pour la leucémie myéloïde chronique et afatinib pour le non-petit carcinome de poumon de cellules, Ganesan a dit.

Pour observer une protéine kinase mitogène-activée appelée p38 (MAPK) de kinase dans l'action, les chercheurs avaient l'habitude la spectroscopie (NMR) de résonance magnétique nucléaire.

Toutes les molécules nécessaires ont dû gripper à p38 pour que l'enzyme devienne active. Pourrait seulement alors le mouvement d'enzymes de réaliser correctement sa fonction dans la cellule, les chercheurs trouvés.

« Nous avons figuré à l'extérieur comment il déménage pour réaliser sa fonction et ce qui est la cotisation de la vitesse du mouvement à sa fonction, » Peti avons dit.

La conclusion propose qu'une avenue neuve pour développer les médicaments anticancéreux pourrait produire les médicaments qui nuisent le mouvement de p38, il a dit.

« Nous sommes excités parce que cette kinase appartient à une famille des kinases qui sont les kinases appelées de PLAN -- kinases principales de signalisation qui règlent une pléthore de voies (dans des cellules), » il a dit.

Peti a dit que la conclusion neuve pourrait s'appliquer à d'autres kinases. Il a dit que les nombreuses enzymes de kinase dans le fuselage sont très assimilées et ont vraisemblablement les circuits assimilés à l'activation.

Ganesan, Peti et leurs co-auteurs publiés le papier, « l'activation et le règlement dynamiques de la protéine kinase mitogène-activée p38, » dans la question du 1er mai des démarches de l'académie nationale des sciences.

Leurs co-auteurs sont Michael W. Clarkson et page de Rebecca de l'Université d'Arizona ; Micha B.A. Kunze, Daniele Granata et Kresten Lindorff-Larsen de l'université de Copenhague au Danemark ; et A. Joshua Wand de l'Université de Pennsylvanie à Philadelphie.

Les instituts nationaux de la concession NIH-R01GM100910 de santé ont financé la recherche. Les caractéristiques ont été rassemblées aux installations structurelles de faisceau de structures moléculaires d'uA et de faisceau de biologie de Brown University.

Une analogie souvent-utilisée pour la façon dont le travail d'enzymes est celui d'un blocage et d'une clavette. Une molécule particulière, la clavette, ajustements dans un site dans l'enzyme, le blocage. Une fois que la clavette est dans le blocage, l'enzyme peut commencer à fonctionner.

Le clavette-dans-le-blocage est nécessaire pour qu'une enzyme fonctionne, mais la commande d'une enzyme n'est pas toujours si simple. Quelques scientifiques ont proposé cette dynamique -- la voie et la vitesse auxquelles une enzyme déménage -- est importante pour les enzymes la commande de kinase.

Peti est intéressé par la façon dont les molécules telles que des kinases régissent des procédés avec des cellules, ainsi il a voulu vérifier le rôle ce jeu de dynamique. Apprendre plus au sujet de la façon dont les molécules fonctionnent à l'intérieur des cellules peut aider à développer les médicaments visés pour combattre le cancer et d'autres maladies.

Figure à l'extérieur du rôle que les jeux de dynamique dans l'activation de p38 étaient plus difficiles et ont pris plus longtemps que lui a prévu.

L'utilisation de scientifiques d'outil d'observer une enzyme dans l'action, spectroscopie RMN, est plus dure avec une grande molécule comme p38. De plus, l'équipe a dû développer le logiciel neuf pour analyser les résultats, Peti a dit.

Les chercheurs ont observé l'enzyme au-dessus d'une suite d'opérations comme les molécules principales variées bondissent à p38. Quelques enzymes deviennent activées pendant que les molécules principales grippent -- mais pas celui-ci.

« Si vous pensez c'est un procédé de cinq ou de six-opération à aller de zéro à 100, nous avons pensé qu'aux opérations zéro, une, deux ou trois, nous obtiendrions des signes ou des directives, » Peti avons dit.

Cela ne s'est pas produit. Il a dit les chercheurs pensés à abandonner.

« Rien ne fonctionnait, et il l'a examiné comme si notre hypothèse était complet erronée, » a dit.

« Ce qui nous avons obtenu n'est rien de zéro de événement à un, il n'y a rien d'à deux l'événement, il n'y a rien de deux à trois de événement, il n'y a rien de trois à quatre de événement, » Peti a dit. « Quand vous allez de quatre à cinq : Grondement ! Soudainement il était là. »

Une fois que toutes ces opérations avaient été complétées, bien que la forme de p38 n'ait pas changé, sa dynamique a fait, il a dit -- et ce changement final de dynamique a été exigé pour que l'enzyme fonctionne.

La prochaine opération de l'équipe, Peti a dit, voit si le mouvement des kinases joue un rôle en diabète.