Magyar kutatók harcolnak a krónikus gyulladások és rákos áttétek ellen

Az ELTE fehérjekutatói az S100 kalciumion-kötő fehérjecsalád tagjainak megismerését, működésük megértését tűzte ki célul. Nyitray László kutatócsoportjának eredményei – melyeket a FEBS Journal legutóbbi számában jelentettek meg – segítenek tisztázni ezen fehérjék szerepét a krónikus gyulladások és daganatos áttétek kialakulásában, és újabb lehetőségeket nyitnak meg a melanóma, a reumás artritisz vagy a szöveti fibrózisok diagnózisában és terápiás kezelésében.

Az S100 kalciumion-kötő fehérjecsalád – amelyet 20 fehérje, azaz „családtag” alkot – evolúciós szempontból fiatalnak számít, hiszen mindössze néhány száz millió éve jelentek meg a gerincesekben. Sejtjeinkben betöltött pontos fiziológiai szerepükről még nagyon keveset tudunk, de annál többet a patológiájukról. Ha túl sok van belőlük, az különféle betegségekkel hozható kapcsolatba: krónikus gyulladások és rákos áttétek kialakulásában játszhatnak szerepet.

A kalciumionok nemcsak az izmok és az idegrendszer működésének szabályozásában fontosak, de életfontosságúak minden sejtünk életében. A sejtekben kalciumion-kötő fehérjékhez kapcsolódnak, amelyek így aktiválódnak és újabb fehérjékkel kapcsolatba lépve ki- vagy bekapcsolhatnak bizonyos működéseket. Az S100 család fehérje-fehérje kölcsönhatásairól azonban eddig nagyon keveset lehetett tudni.

Az ELTE kutatói a fehérjecsalád kölcsönhatási hálózatának egy fontos tulajdonságát, a fajlagosságát igyekeztek feltárni. Sikerült kidolgozniuk egy olyan – kompetitív fluoreszcens polarizáción alapuló – biofizikai mérést, amely alkalmas nagyszámú fehérje esetében a kölcsönhatások erősségének kvantitatív mérésére.

A kutatócsoport eredményei szerint az S100 család egyik fele "promiszkuus", azaz számos közös fehérjepartnerrel lép kölcsönhatásba. Ez azt jelenti, hogy a családtagok egymás feladatait is el tudják látni (redundánsak), ami például a már említett túlzott termelődésük során káros következményekhez vezethet. A család másik fele vagy csak gyengébben kötődik egy-két fehérjéhez, vagy pedig nincs ez idáig felismert partnere ("orphan", azaz árva). Ezek a fehérjék lehet, hogy kizárólag kalciumion-puffer szerepet töltenek be, avagy, bár az evolúció már létrehozta őket, de a szelekció még nem talált nekik jól meghatározott szerepet.

A fehérjecsalád evolúciós vizsgálata során a kutatók rávilágítottak arra is, hogy a "klasszikus", csak az aminosav (vagy DNS) szekvenciákon alapuló filogenetikai elemzés közeli rokon fehérjéknél nem igazán alkalmas a leszármazási és funkcionális rokonsági viszonyok vizsgálatára. Ezzel szemben az itt alkalmazott, hierarchikus klaszterezési eljárással létrehozott származási fa, úgynevezett fenogram sokkal meggyőzőbb funkcionális csoportosítást eredményezett.

Ez a kutatási irány az orvosi diagnosztikában és terápiában (ma használatos kifejezéssel teranosztikában) is komoly eredményekkel kecsegtet, hiszen az S100 kalciumion-kötő fehérjecsalád tagjait fontos diagnosztikai és gyógyszercélpont fehérjéknek tekintik a különféle tumorok, például az áttétképzésre hajlamos bőrrák (melanóma), a krónikus gyulladásos betegségek, mint a reumás artritisz, vagy a szöveti fibrózisok esetében.

(ELTE TTK)