Юго-западный медицинский центр UT и калифорнийские исследователи сегодня представляют первый отчет о том, что фермент, ранее известный исключительно своей ролью в делении клеток, также действует как выключатель в врожденной иммунной системе – первая защита организма от инфекции.
Выявление переключающей активности фермента NEK7 в иммунитете может привести к новым методам лечения различных заболеваний, связанных с воспалением через путь инфламмасомы NRLP3, включая определенные метаболические нарушения, грипп A, подагру, атеросклероз и, возможно, некоторые формы рака. В текущем исследовании изучались модели воспалительного заболевания кишечника и рассеянного склероза на мышах.
"NRLP3 – одна из нескольких инфламмасом – мультибелковых структур в белых кровяных тельцах, борющихся с болезнями, первая из которых была обнаружена менее 15 лет назад. Комплекс NRLP3 реагирует на микробы и другие опасные сигналы, активируя молекулы, называемые цитокинами, такие как интерлейкин-1 бета, которые вызывают воспаление для борьбы с инфекцией," сказал лауреат Нобелевской премии д-р. Брюс Бейтлер, директор Центра генетики защиты хозяев в Юго-Западном Юта и старший автор исследования, опубликованного в Интернете в журнале Nature Immunology.
Ведущий автор статьи – д-р. Хексин Ши, научный сотрудник Центра, который идентифицировал ген фермента, а затем работал над характеристикой роли фермента как нового компонента инфламмасомы. Исследовательские усилия сформировали большую команду, работающую в рамках одного из грантов Национального института здравоохранения U19, которые присуждаются за широкомасштабные междисциплинарные исследовательские проекты, такие как этот, которые включают генетику, иммунологию, физиологию и вычислительную биологию.
Исследователи провели генетический скрининг тысяч мышей и провели исчерпывающие междисциплинарные эксперименты: выявили дефект в функции инфламмасом, приписали этот дефект мутации в гене фермента NEK7 и полностью охарактеризовали функцию NEK7 при врожденном иммунитете.
Ранее фермент был известен только своим участием в делении клеток или митозе, процессе, который включает создание двух дочерних клеток из одной родительской клетки. В частности, митоз – это фаза клеточного деления, в которой ядро, которое содержит весь генетический материал клетки, делится с образованием двух новых клеток, каждая с полным набором генов.
"Наша работа показала, что инфламмасома не может активироваться во время митоза. Возможно, это защитный механизм, предотвращающий повреждение ДНК во время этой части клеточного цикла," сказал доктор. Бойтлер, получивший Нобелевскую премию по физиологии и медицине 2011 года за новаторскую работу по врожденному иммунитету. Доктор. Бейтлер, техасский профессор-регент, также занимает почетную кафедру Раймонда и Эллен Уилли в области исследований рака в честь Лаверн и Раймонда Уилли-старшего.
Грант U19 базируется в Исследовательском институте Скриппса недалеко от Сан-Диего, Калифорния., Доктор. Бывшее исследовательское учреждение Бейтлера, которое описывает свою деятельность как "инновационные технологии, которые в конечном итоге предоставят данные для лечения широкого спектра заболеваний человека, включая вирусные и бактериальные инфекции и наследственные иммунные нарушения." Грант возглавляет соавтор исследования д-р. Ричард Улевич, профессор и почетный председатель иммунологии Scripps. Другие учреждения, участвующие во многих проектах гранта, включают Центр исследований инфекционных заболеваний, Стэнфордский университет и Австралийский национальный университет.