Клетки могут управлять организмом без участия мозга

Белки вроде бы уже изучены вдоль и поперек, но ученые продолжают открывать все новые их свойства и возможности. Сегодня в университете Калифорнии создали искусственный белок, который при взаимодействии с обычными клетками вызывает изменения, превращая их в «умные».




«Умные» клетки обладают элементом самостоятельности. Они способны делать что-то без каких либо «команд» от нашего организма. Искусственный белок изменяет сам принцип работы живых клеток, давая им возможность «понимать», что в окружающей среде произошли изменения.

Новый искусственный белок получил название LOCKR (Latching Orthogonal Cage/Key pRotein), 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 т.д.

Сама технология работы белка 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.

Новый белок будут применять для пациентов, получивших травму головного мозга. Когда головной мозг поврежден, то пораженный мозг гораздо хуже отдает команды всему организму. LOCKR будет контролировать обмен веществ и работу клеток на периферии без команд со стороны центральной нервной системы.

«Способность контролировать клетки с помощью дизайнерских белков открывает новую эру биологии», - сказал Эль-Самад, профессор биохимии и биофизики и соавтор проекта. «Подобно тому, как интегральные микросхемы позволили взорвать индустрию компьютерных чипов, эти универсальные и динамические биологические переключатели могут вскоре открыть точный контроль над поведением живых клеток и, в конечном счете, нашим здоровьем».

Взято отсюда