Уникален протеин защитава от радиация

01-11-2020

Учени от Националния изследователски център „Институт Курчатов” създадоха синтетичен протеин PSH, който има мощни радиозащитни свойства. Изследване на неговата структура и свойства, както и тестове върху животни доказват високата ефективност на PSH за защита срещу радиация и свободни радикали.

Синтетичният протеин PSH комбинира два естествено срещащи се антиоксиданта – човешки пероксиредоксин и бактериална супероксидна дисмутаза, съобщава пресцентърът на Институт Курчатов. Новата молекула е мощен инструмент за борба с различни видове свободни радикали, които се появяват по време на оксидативен стрес. В бъдеще PSH може да се използва за лечение на радиационни наранявания, рани от порязване и изгаряне, както и при трансплантация на органи.

Новият протеин е създаден с помощта на технологии за генно инженерство. За да обяснят неговите уникални радиозащитни свойства, учените от „Институт Курчатов” са извършили структурни проучвания, използвайки специализиран източник на синхротронно излъчване „КИСИ-Курчатов”.

„Тъй като протеинът PSH е потенциален фармакологичен агент, беше важно да се определи неговата структура в естествени физиологични условия. Такова проучване беше проведено в синхротронната станция БиоМУР, предназначена за работа с биологични обекти”, разказва Пьотр Конарев, служител в Катедрата по структурна биология на Курчатовския комплекс „НБИКС-природоподобни технологии”.

Получените данни позволяват да се изясни взаимното разположение на активните центрове на отделните протеини, съставляващи PSH.

„Уверихме се, че активните центрове, от една страна, не си пречат на работата, а от друга страна, те са в един пакет, което им позволява ефективно да влияят на вредните молекули”, обяснява Валерия Самигин, ръководител на отдела за структурна биология на Курчатовския комплекс „НБИКС-природоподобни технологии”.

В сравнение с други известни антиоксидантни ензими, спектърът на действие на PSH е по-широк. „Сега, познавайки структурата, можем да предложим на биолозите възможности за нейното модифициране, за да се подобрят допълнително радиозащитните свойства”, допълва Валерия Самигина.

Според предклинични проучвания, новият протеин PSH може да предпази животните дори от смъртоносни дози радиация, за разлика от повечето химически радиопротектори, които са много по-малко ефективни.

Като част от по-нататъшното научно сътрудничество, въз основа на получената структура, изследователите планират да създадат нови, по-усъвършенствани версии на PHS протеина. Те могат да се превърнат не само в потенциални лекарства за защита срещу радиация, но и да се използват при лечение на белодробни и сърдечно-съдови заболявания.

В разработката участват специалисти от „Институт Курчатов”, Института по клетъчна биофизика „Пущино”, Общия физически институт на Руската академия на науките и Московския регионален изследователски институт. Резултатите от изследването са публикувани в сп. Biochemical Engineering Journal.