Das Enzym mit einer Doppelrolle in der Brust- und Gehirngesundheit in Angriff nehmen

Enzyme im Alltag (March 2019).

Anonim

Die Enzym-tousled-like-Kinase 2 behält die Genomstabilität auf zellulärer Ebene bei. Forscher haben es auch mit verschiedenen Gesundheitszuständen verbunden, darunter Brustkrebs und geistige Behinderung. Eine neue Studie beschreibt nun die Struktur dieses Enzyms und argumentiert, dass dies helfen wird, bessere Therapien zu entwickeln.

Könnte dieses eine Enzym den Schlüssel zu besseren Therapien für Brustkrebs und geistige Behinderung halten?

Tousled-like-Kinasen sind Enzyme, die eine komplexe Rolle bei der Erhaltung der Genomstabilität in Zellen spielen.

Eine besondere - tousled-like kinase 2 (TLK2) - hat in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit bekommen.

Genauer gesagt trägt TLK2 zur Reparatur von DNA-Schäden bei und hilft dabei, den Zellkern stabil zu halten.

Das Aktivitätsniveau dieses Enzyms wurde zuvor mit einer Reihe von gesundheitlichen Bedingungen in Verbindung gebracht, einschließlich Brustkrebs und geistiger Behinderung.

Forscher an der Universität von Kopenhagen in Dänemark - und einige vom spanischen Institut für Wissenschaft und Technologie in Barcelona und vom spanischen nationalen Krebsforschungszentrum in Madrid - haben kürzlich frühere Ergebnisse bestätigt.

Die neue Studie stellte fest, dass eine hohe TLK2-Aktivität bei Östrogenrezeptor-positivem (ER-positivem) Brustkrebs gefunden wird, der die meisten diagnostizierten Brustkrebsfälle ausmacht. Umgekehrt ist die TLK2-Aktivität bei geistiger Behinderung stark vermindert.

Die Forscher um Prof. Guillermo Montoya entschieden sich für spezielle Techniken, mit denen sie die Struktur von TLK2 detailliert kartieren konnten.

Wie sie in einem jetzt in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichten Artikel erklären, könnten diese Fortschritte die Art und Weise, in der Medikamente für die Brustkrebstherapie entworfen werden, und sogar die Behandlung von geistiger Behinderung oder neurologischen Störungen verändern.

Ein 'wichtiges und interessantes Enzym'

Prof. Montoya und seine Kollegen verwendeten eine Technik, die als Röntgenkristallographie bekannt ist, um die Struktur von TLK2 viel detaillierter als zuvor auf molekularer Ebene zu beschreiben.

Die Wissenschaftler orientierten sich an bereits vorhandenen Studien, die zeigen, dass Menschen mit einer geistigen Behinderung eine Mutation des TLK2- Gens haben, die die Produktion des Enzyms beeinflusst.

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In der jüngsten Forschung bestätigen die Wissenschaftler diese Assoziation und erkennen an, dass bestimmte genetische Varianten, die mit dieser Behinderung verbunden sind, bedeuten, dass TLK2 zu wenig aktiv wird.

Darüber hinaus hat das Team nach Studien, die gezeigt haben, dass TLK2 bei ER-positiven Brustkrebszellen überaktiv ist, beschlossen, die Wirkung verschiedener kleinmolekularer Medikamente auf dieses Enzym zu testen.

Sie testeten diese Medikamente - Targeting TLK2 in menschlichen Brustkrebszellen - und fanden, dass es möglich ist, seine abnormale Aktivität zu unterdrücken.

"Wir skizzieren die Struktur dieses wichtigen und interessanten Enzyms. Sobald wir wissen, wie es aufgebaut ist, wird es viel einfacher sein, Medikamente zu entwickeln, die auf das Enzym zielen, entweder hemmen oder verstärken."

Prof. Guillermo Montoya

"Diese Studie", fährt Prof. Montoya fort, "weist damit direkt auf das Design von Medikamenten hin, da es einige konkrete Mechanismen identifiziert hat, die berücksichtigt werden müssen."

In Zukunft möchten Prof. Montoya und sein Team mit Möglichkeiten experimentieren, TLK2 bei Brustkrebs und geistiger Behinderung anzugehen.

Sie hoffen, dass sie schließlich ihr verbessertes Wissen über die biomolekulare Struktur dieses Enzyms nutzen können, um bestehende Medikamente zur Behandlung dieser beiden Zustände zu verfeinern.