Учёный из Далласа получил «американский Нобель» за исследования «гадких утят» в мире белков

от

Более десяти лет назад в Юго-западном университете Техаса (UT Southwestern) учёный Стивен Макнайт занимался поиском соединения, которое превращает стволовые клетки в сокращающиеся мышечные клетки сердца.

Эта охота привела его и Дирка Гёрлиха из Института междисциплинарных исследований Общества Макса Планка в Германии к поразительному открытию: некоторые белки несут домены с низкой сложностью, что означает, они не всегда принимают жёсткую форму, как считалось ранее.

За эту работу учёные получили премию Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования 2025 года и приз в размере 250 000 долларов, который будет разделён между ними, объявила Фонд Ласкера.

Премия Ласкера часто называется «американским Нобелем» и привлекает внимание к фундаментальным открытиям, которые улучшают здоровье человека и понимание науки обществом.

Профессор микробиологии в UT Southwestern Джеймс Чен получил такую же премию за медицинские исследования в прошлом году за открытие фермента, который помогает иммунной системе обнаруживать, когда блуждающая ДНК попадает в клетку.

Объявляя о присуждении премий, Фонд Ласкера сказал, что Макнайт и Гёрлих «преобразовали наше понимание фундаментального аспекта биологии».

В интервью Макнайт сказал, что их работа открывает новые направления исследований — от биологии долголетия до потенциальных стратегий борьбы с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера.

Небольшая часть нашей ДНК кодирует белки — молекулы, которые передают сигналы, управляют обменом веществ и придают клеткам форму.

Большинство белков, по словам Макнайта, «очень сложные, длинные цепочки из 20 аминокислот, которые сворачиваются в красивые структуры».

В течение шести десятилетий биология опиралась на простое правило: последовательность аминокислот определяет трёхмерную структуру, а структура определяет функцию белка.

Когда Макнайт обнаружил белки, которые не следуют этому правилу — он ласково называет их «белками-гадкиеми утятами» — он был удивлён.

Дорога к открытию началась дюжину лет назад, когда коллега Макнайта из UT Southwestern наткнулся на загадку: химическое вещество, которое превращает эмбриональные стволовые клетки в сердечную мышцу.

Чтобы выяснить, что происходит, Макнайт поместил соединение в пробирку с кусочками клетки и увидел, что молекула ведёт себя как социальная бабочка — цепляется не за один белок, а примерно за 300.

«Это идиотизм, это вообще не может быть интересно, — сказал Макнайт о находке. — Но разобраться, как это вещество работает, как оно притягивает эти 300 разных белков, — вот что открыло всё дело».

Макнайт и его тогдашний коллега заметили, что эти белки присоединяются к РНК, рабочей копии клетки и курьеру генетических инструкций.

Выскочил ещё один узор: длинные участки, которые снова и снова используют одни и те же несколько аминокислот.

Эти повторяющиеся участки, называемые доменами с низкой сложностью, известны уже много лет; примерно 20% человеческих белков несут их, сказал Макнайт.

Долгое время их отвергали как дряблых и бесполезных — в основном как мусор.

Макнайт впервые столкнулся с этими белками примерно 20–30 лет назад с другим учёным из Гарварда.

«Мы обнаружили эти действительно странные белки, но не могли их понять, — сказал он. — Перенесёмся к этому открытию, которое я сделал с помощью этого химического вещества, и я имел дело именно с этими белками».

С тех пор Макнайт и Гёрлих показали, что белки с доменами низкой сложности помогают организовать внутреннюю часть клетки.

Они делают это, формируя недолговечные структуры, которые позволяют белкам собираться, выполнять свою работу и разделяться, когда они больше не нужны.

Эта быстродействующая химия может объяснить, почему белки неправильно сворачиваются и слипаются — признак таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона.

С возрастом, похоже, эти бесформенные белки могут меняться с рыхлых и динамичных на длинные, стабильные цепочки, как жемчужное ожерелье.

При некоторых нейродегенеративных расстройствах генные мутации вызывают неправильное сворачивание; в других случаях триггер остаётся неясным.

«По мере того как вы становитесь старше и старше, есть склонность к тому, что это произойдёт, — сказал Макнайт. — Так что же связано со старением, что позволяет агрегации этих белков?»

Учёные только начали разбираться в этом вопросе, сказал Макнайт. «Чтобы разобраться в этом и копнуть по-настоящему глубоко, потребуется ещё 10, 20 или 30 лет, чтобы у людей хватило сил копаться и понимать каждого [из этих белков] по одному. Не будет простого способа решить всё».

В свои 76 лет Макнайт сказал, что оставляет следующие достижения молодым учёным. А пока он довольно равнодушен к получению премии Ласкера.

«Это действительно замечательно, вы становитесь королём на день», — пошутил Макнайт, хотя он быстро назвал награду отражением интереса в этой области к науке: «Тот факт, что сообщество Далласа поддержало сумасшедшие научные открытия, замечателен. Это огромная привилегия — иметь поддержку».

2025 The Dallas Morning News. Distributed by Tribune Content Agency, LLC.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте