«Умные» клетки смогут управлять организмом без участия мозга

Белки — это крайне важные органические соединения, которые регулируют практически все процессы, происходящие внутри нашего с вами организма. Невзирая на то, что об этих соединениях известно достаточно много, ученые продолжают открывать все новые свойства и возможности белков. К примеру, не так давно команда исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Вашингтонского университета создала новый искусственный белок, который при взаимодействии с обычными клетками вызывает изменения, превращая их в «умные».

Если попытаться объяснить простыми словами, то «умные» клетки — это клетки, которые обладают неким элементом самостоятельности. То есть они способны делать что-то без каких либо «команд» от нашего организма. Во время недавних исследований был создан новый искусственный белок, который изменяет сам принцип работы живых клеток, давая им возможность «понимать», что в окружающей среде произошли некоторые изменения.

Новый искусственный белок получил название LOCKR (Latching Orthogonal Cage/Key pRotein) и он состоит из нескольких молекул, каждая из которых играет свою роль. Эти роли можно назвать «ловушка», «ключ» и «замок». Первая нужна для того, чтобы соединиться с нужной для дальнейшего изменения клеткой. «Замок» держит функциональную часть белка в неактивной форме. Когда LOCKR подходит к нужной клетке и внедряется в нее, «ключ» отпирает «замок», а это приводит к тому, что белок начинает менять клетку изнутри, наделяя ее одной или несколькими новыми функциями, среди которых: активация или деактивация определенных генов, самоуничтожение определенных клеток или белков, выработка нужных соединений и так далее.

Сама технология работы белка LOCKR получила название degronLOCKR. Задачей этой системы является изменение в выработке определенных видов клеточных белков. Например, если концентрация белка, необходимого для роста клетки падает, благодаря LOCKR клетка сама может «понять», что с ее работой «что-то не так» и это автоматически перестроит метаболизм так, чтобы вернуть все в норму.

Одним из возможных применений технологии может стать реабилитация пациентов, получивших ту или иную травму головного мозга. Дело в том, что когда головной мозг поврежден (например, вследствие инсульта), то такой пораженный мозг гораздо хуже отдает команды всему организму, что крайне негативно сказывается на метаболизме в целом. LOCKR может помочь в этом случае и контролировать обмен веществ и работу клеток на периферии без команд со стороны центральной нервной системы.

Источник