Фермент серотонин: от токсичных ионов к будущим лекарствам

Ученые из Института цитологии и генетики СО РАН сообщили о результатах работы, которые могут изменить подход к лечению психических заболеваний. Они изучают фермент триптофангидроксилазу 2, отвечающий за выработку серотонина в мозге. Если в гене происходят мутации, белок теряет устойчивость и хуже выполняет свои функции. Это может приводить к тяжелым наследственным заболеваниям.

Чтобы понять, как "починить" этот фермент, исследователи обратились к так называемым фармакологическим шаперонам — небольшим молекулам, которые помогают белкам принимать правильную форму. Впервые учёные показали, что ионы железа и марганца способны стабилизировать работу фермента в пробирке. Это открывает возможность выявить участки молекулы, на которые смогут воздействовать будущие лекарства.

Неожиданный результат дала работа с рыбами Danio rerio. При попытке смоделировать болезнь Паркинсона с помощью хлорида марганца выяснилось, что высокие дозы этого элемента усиливают активность фермента в мозге рыб. Однако использовать сами металлы напрямую невозможно: железо плохо проникает в мозг и может быть опасным, а марганец в больших дозах токсичен.

Главная ценность открытия заключается в том, что железо и марганец помогают учёным находить мишени для будущих препаратов. Следующие шаги — изучение механизма воздействия на белки и создание компьютерных моделей. В институте надеются, что первые результаты удастся получить уже к концу года.

Статья с предварительными выводами опубликована в "Бюллетене экспериментальной биологии и медицины" и Neurochemical Journal.