МОСКВА, 29 июля. /ТАСС/. Российские и зарубежные молекулярные биологи подтвердили важную роль избытка цинка в развитии глаукомы и обнаружили, что ионы этого металла блокируют нормальную работу белка PEDF, связанного с поддержанием ключевых жизненных функций клеток сетчатки глаза. Об этом сообщил Центр научной коммуникации МФТИ.
"Мы выявили пять типов участков связывания цинка, которые вовлекают две или три молекулы белка PEDF. Формирование структур из нескольких его молекул почти не влияет на вторичную и третичную структуру данного белка, однако это блокирует все участки взаимодействия PEDF с белками-партнерами. Нарушаются нейротрофная и антиангиогенная функции, становится невозможным связывание коллагена", - пояснил младший научный сотрудник МФТИ Анатолий Белоусов, чьи слова приводит Центр научной коммуникации вуза.
Как отмечают специалисты, ученые достаточно давно заметили, что развитие глаукомы сопровождается накоплением больших количеств ионов цинка в стекловидном теле глаза - их концентрация превышает норму примерно в 2 - 15 раз. Ученых давно интересует то, является ли эта аномалия одним из последствий формирования глаукомы, или же она является частью движущих механизмов ее развития.
Для получения ответа на этот вопрос ученые изучили пробы биоматериалов из глаз пяти десятков пациентов с разными стадиями развития глаукомы и изучили то, с какими присутствующими в них белками и другими молекулами взаимодействовали ионы цинка. Этот анализ подтвердил, что доля ионов цинка внутри глаз пациентов с глаукомой действительно быстро растет по мере развития болезни, а также указало на активные взаимодействия этих частиц с молекулами белка PEDF, чья концентрация также вырастает на порядок при развитии глаукомы.
По словам исследователей, этот пептид играет важную роль в работе сетчатки и передаче межклеточных сигналов внутри нее, а также выполняет противоопухолевые и нейротрофические функции. Это побудило исследователей изучить при помощи трех источников синхротронного излучения за тем, как PEDF взаимодействует с цинком и как эти взаимодействия влияют на его структуру и функции. Проведенные учеными замеры показали, что высокие концентрации ионов цинка заставляют цепочки PEDF объединяться в структуры из трех и более молекул.
Появление подобных структур, так называемых олигомеров, мешает белку PEDF воздействовать на рецепторы PEDF-R, отвечающие за запуск различных внутриклеточных процессов, которые предположительно способствуют выживанию нейронов сетчатки. Дальнейшее изучение этих взаимодействий между цинком и данным белком поможет создать новые лекарства от глаукомы, подытожили ученые.
О глаукоме
Глаукома представляет одну из форм атрофии зрительного нерва, которая возникает в результате периодических или постоянных повышений внутриглазного давления. По текущим оценкам ВОЗ, глаукома сейчас наблюдается у свыше 70 миллионов человек и только в 2020 году она послужила причиной развития слепоты у примерно 3,6 млн жителей Земли.