Mińczuk pracuje w zespole założonym przez sir Aarona Kluga, nagrodzonego w 1982 roku Nagrodą Nobla z chemii (za ustalenie budowy wielu białek i wirusów drogą krystalograficznej mikroskopii elektronowej).

LMB to jedyna naukowa placówka w Europie, która "wyprodukowała" aż 12 laureatów Nagrody Nobla. Są wśród nich m. in. Jim Watson i Francis Crick (fizjologia i medycyna, 1962) - nagrodzeni za odkrycie struktury DNA, Frederick Sanger (chemia, 1958, 1980), John Kendrew i Max Perutz (chemia, 1962).

CO TO JEST ZGIĘTY PALEC CYNKOWY?

Naukowcy z zespołu Kluga uważają, że armie specyficznych białek, odkrytych właśnie przez Aarona Kluga, mogą być skuteczną bronią w walce z cząsteczkami-mutantami DNA mitochondrialnego (mtDNA). Cząsteczki te wywołują groźne, jak dotąd nieuleczalne, choroby genetyczne.

W połowie lat 80. Klug ustalił, że pewne białka, które zawierają w swej strukturze atomy cynku, przyjmują podczas wiązania się z DNA kształt, przypominający zgięty palec. Takie powtarzające się "motywy" w białkach Klug nazwał "domenami typu palec cynkowy" (Zinc Finger Domain).

"Podejrzewamy, że białka zawierające +domeny typu palec cynkowy+ mogłyby, po odpowiednim zmodyfikowaniu, pomóc w opracowaniu strategii walki z genetycznymi chorobami, powodowanymi przez mutacje w DNA mitochondrialnym" - mówi Mińczuk.

KIEDY ZACZYNA SIĘ CHOROBA?

Obecne w komórce mitochondria to struktury zbudowane z dwóch błon białkowo-lipidowych: zewnętrznej i wewnętrznej. Przeciętna komórka zawiera od kilkudziesięciu do kilkuset mitochondriów. Mitochondria wytwarzają energię niezbędną komórce do przeżycia. Mają one swój własny materiał genetyczny - w postaci kolistych cząsteczek DNA (mtDNA).

Jeśli w cząsteczkach mtDNA dojdzie do mutacji, mitochondrium zaczyna nieprawidłowo funkcjonować. Wówczas w organizmie człowieka rozwijają się genetyczne choroby - przede wszystkim miopatie, czyli choroby mięśni (w tym mięśnia sercowego) oraz neuropatie, czyli uszkodzenia nerwów (często prowadzące do utraty wzroku lub słuchu, zaburzeń mowy lub demencji).

W CZYM MOGĄ POMÓC DOMENY KLUGA?

"W obrębie pojedynczych komórek zmutowane mtDNA współwystępuje u większości pacjentów z formą niezmutowaną" - informuje dr Mińczuk.

Gdyby białka zawierające domeny Kluga potrafiły związać się ze zmutowanymi cząsteczkami mtDNA, mogłyby hamować ich aktywność - podejrzewają naukowcy pracujący w MRC. Według ich scenariusza, armia odpowiednio zmodyfikowanych białek "napadałaby" na armię chorych cząsteczek mtDNA, a następnie - poprzez wiązanie się białek z DNA - opanowywałyby one i paraliżowały chore cząsteczki.

"Takie zahamowanie replikacji (samoodtwarzania się) zmutowanego chorego DNA w mitochondrium dałoby +więcej siły+ zdrowym, niezmutowanym cząsteczkom mtDNA" - tłumaczy Mińczuk.

W efekcie namnażałyby się tylko zdrowe, niezmutowane mtDNA, dzięki czemu mitochondrium mogłoby powrócić do swoich normalnych funkcji.

JAK WPROWADZIĆ LECZNICZE BIAŁKA DO MITOCHONDRIUM?

Białka z palcami cynkowymi obecne są w jądrze komórkowym, nie w mitochondrium. Dlatego, aby zainicjować proces takiego leczniczego hamowania, białka te trzeba by do mitochondrium eksportować.

"Prawdopodobnie jako pierwsi w świecie podjęliśmy próby wprowadzania tych białek do mitochondrium" - mówi Mińczuk.

Po procesie translacji (syntezy białka) w cytoplazmie białka powinny przedostać się do mitochondrium poprzez jego podwójną błonę.

"Wierzymy, że wówczas przyjmą one we wnętrzu mitochondrium taką strukturę, która umożliwi im związanie się z chorym mtDNA i co za tym idzie - hamowanie jego aktywności" - tłumaczy Mińczuk.

PAP - Nauka w Polsce, Joanna Poros

9 marca 2005

reo