Белок-полицейский

Ирвин Роуз – нобелевский лауреат по химии за 2004 год.
Фото Reuters

Нобелевскую премию по химии в размере 1,36 миллиона долларов в этом году разделили на троих двое израильских ученых и один из США. Несколько неожиданная, но одновременно, может быть, самая заметная из всех нобелей этого года.

Неожиданная – потому что сегодня исследователи активнейшим образом пытаются понять, каким образом создаются белки, куда меньше их интересует, как они уничтожаются. Но именно к этой неблагодарной теме относится открытие 1980 года, сделанное Аароном Цехановером, Авраамом Хершко из израильского Университета Технион и их коллегой из Калифорнийского университета Ирвином Роузом.

Они обнаружили белок, исполняющий обязанности полицейского или, точнее, санитара белкового леса, назвали его убиквитин (от латинского ubique – везде). Это своеобразный «поцелуй смерти» – он отмечает своим присутствием испорченные белки. «Испорченные» в данном случае означает либо действительно испорченные, либо старые, исчерпавшие свой временной ресурс, либо те, которых в данном месте чересчур много. Любое из этих обвинений по клеточной юрисдикции требует немедленной смертной казни, причем без всякой надежды на отсрочку или мораторий.

Обнаружив испорченный белок, убиквитин, точнее, два убиквитина, присоединяются к нему и, подобно полицейским, эскортируют его к месту казни, в некую микроструктуру, формой напоминающую бочонок – протеазому. Там виновный в нездоровье размельчается на кусочки и потом в виде аминокислотных блоков выплевывается с тем, чтобы их можно было использовать дальше как строительный материал для новых белков.

Неблагодарность есть неблагодарность – открытие не сразу заметили. Те, кто находился чуть подальше от этой белковой темы, поначалу просто не обратил внимания (ну, мол, и что?), а те, кто работал в той же области, не поверили. Возможно, из-за того, что эксперимент, который привел к открытию убиквитина, был ужасно, до неприличия прост. Смешали вместе определенные белки и ферменты, изучили реакцию.

Потом вдруг оказалось, что понимание процесса «убиквитинизации» дает возможность создавать новые, адресные, лекарства. Одно из таких, находящееся сегодня на последней стадии разработки и соответственно уже проходящее испытание на людях, возможно, облегчит жизнь раковым больным или вообще излечит хотя бы некоторых из них: уже известно, что белки-полицейские, попав в раковую опухоль, начинают отравлять и уничтожать раковые клетки. То же самое относится и ко многим другим болезням, таким, например, как болезнь Паркинсона или кистозный фиброз. Убиквитин участвует в таких важнейших функциях организма, как клеточное деление, восстановление поврежденной ДНК, транскрипция ДНК, усиление иммунной системы. Словом, лекарство почти от всего.