Naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk - Międzynarodowego Centrum Badań Oka (ICTER) opisali strukturę białka RBP3, polepszając zrozumienie procesu widzenia i jego powiązania z chorobami oczu. O badaniach poinformowali przedstawiciele instytutu w przesłanym PAP w czwartek komunikacie.

Widzenie rozpoczyna się w siatkówce, która jest cienką warstwą tkanki pokrywającą tylną część gałki ocznej. Działa ona jako platforma dla wielu maleńkich czopków i pręcików, które wychwytują światło fotoczułymi detektorami - fotoreceptorami. Zadaniem fotoreceptorów jest przekształcanie światła w sygnały elektryczne, które są wysyłane do mózgu za pośrednictwem układu nerwowego i potem interpretowane są jako obraz.

Dysfunkcje lub wszelkiego rodzaju mutacje w białkach odpowiedzialnych za proces widzenia mogą go zakłócać i prowadzić do różnych chorób związanych z narządem wzroku.

Dlatego badacze wzięli na warsztat molekułę RBP3. Wiadomo już było, że obniżony poziom tego białka wiąże się z nasileniem retinopatii cukrzycowej, choroby oczu związanej z cukrzycą, i prowadzi do postępującej utraty wzroku. Zaburzenia poziomu RBP3 mogą również prowadzić do barwnikowego zapalenia siatkówki, zwyrodnienia siatkówki i krótkowzroczności - czytamy w komunikacie.

Białko RBP3 zlokalizowane jest w strukturze międzykomórkowej i działa jako transporter retinoidów między fotoreceptorami a komórkami nabłonka pigmentu siatkówki. Wiąże ono istotny w procesie widzenia retinol 3, a także niektóre ważne kwasy tłuszczowe. Białko RBP3, transportując kluczowe cząsteczki sprawia, że pigmenty wzrokowe są gotowe do wielu reakcji wyzwalanych przez fotony.

Zaburzenie funkcjonowania RBP3 powoduje gromadzenie się „produktów odpadowych” siatkówki, takich jak lipofuscyna, co może prowadzić do uszkodzeń struktur w oku.

Mechanizmy wiązania się białka RBP3 z retinoidami w celu ich transportu wciąż nie są szczegółowo opisane. Tajemnica ta zaintrygowała międzynarodowy zespół badaczy pod kierownictwem dr. Humberto Fernandesa z Instytutu Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk - Międzynarodowego Centrum Badań Oka (ICTER). Naukowcy skoncentrowali się na szczegółowym poznaniu struktury RBP3.

Autorzy oczyścili cząsteczkę RBP3 (pRBP3) i przeanalizowali jej strukturę za pomocą mikroskopii krioelektronowej (cryoEM). Dane zostały zebrane w warunkach kriogenicznych, a następnie udoskonalone za pomocą szczegółowych pomiarów i oprogramowania, co pozwoliło uzyskać ostateczną strukturę 3D białka.

Wyniki eksperymentalne umożliwiły określenie struktury 3D i ujawniły zmiany konformacyjne po związaniu z ligandem, co stanowi krok naprzód w zrozumieniu mechanizmów funkcjonalnych RBP3 podczas procesu widzenia.

Ujawnienie szczegółowej struktury tej bioaktywnej cząsteczki jest kamieniem milowym w badaniach nad interakcjami z różnymi białkami. Przedstawione odkrycia rzucają światło na potencjalnie skuteczniejszą i szybszą diagnostykę, w której cząsteczka RBP3 będzie działać jako biomarker wczesnego stadium rozwoju choroby siatkówki.

Co więcej, może to pomóc w regulacji aktywności RBP3, w celu opracowania metod leczenia zaburzeń procesu widzenia.(PAP)

Nauka w Polsce

lt/ bar/