Växtoxinet ricin är ett av de mest giftiga naturligt förekommande proteinerna, vilket gör det till ett extremt farligt biovapen. Ricin -attacker har gjort rubriker ett antal gånger under åren, inklusive det spektakulära "paraplymordet" i London på 1970 -talet, eller ricinbrevet till Barack Obama 2014. Det finns ingen motgift.
Ricin förstör cellernas ribosomer, att göra en av de grundläggande processer som krävs för livet inaktiv. Även små doser kan döda inom 36 till 72 timmar. Växten som producerar det dödliga giftet, Ricinus communis, finns också i vissa trädgårdar och parker. Ricinolja extraherad från plantans frön har medicinsk och industriell användning.
Forskare har letat efter ett effektivt ricin -motgift i decennier. Dock, cytotoxiner som ricin ger också viktig insikt i cellens molekylära egenskaper, till exempel kontaktpunkter som giftet använder för att komma in i celler. Det finns också frågan om hur celler kan skydda sig själva.
Ricin kräver åtkomstkod som innehåller socker
IMBA -forskare har nu upptäckt att socker är en nyckelfaktor. Forskarna identifierade två gener som gör ricin så dödligt. Fut9 och Slc35c1 reglerar metabolism av ett särskilt socker i celler, en väsentlig monosackarid som kallas fukos - inte att förväxla med fruktos eller fruktsocker. Fucose fäster vid proteiner och kan därefter ändra form och funktion. Eftersom fukos också fäster vid proteiner i cellväggen, det spelar en viktig roll i kommunikation och transport mellan celler och deras omgivning. Som rapporterat i Cellforskning , både Fut9 och Slc35c1 är ansvariga för ricins toxiska effekt eftersom de ger giftet tillgång till cellernas transportsystem, gör det möjligt att nå ribosomerna, som det i slutändan förstör.
"Hämmar dessa gener, till exempel med hjälp av en syntetiserad molekyl, hindrar transport av ricin in i cellerna och hindrar den från att nå ribosomerna, där det kan släppa loss en så stor skada. Detta beror på att giftet kräver en typisk sockersignatur på cellväggen som det kan fästa vid, "sa Jasmin Taubenschmid, en doktorand i IMBA -teamet som leds av Josef Penninger.
Taubenschmid och proteinforskaren Johannes Stadlmann är huvudförfattare till den nyligen publicerade studien. Forskningen ger också nya insikter om samspelet mellan proteiner och socker, som spelar en roll i grundläggande biologiska processer. "Tidigare forskning tittade på proteiner och socker separat. Men det visar sig att interaktionen mellan dem är särskilt fascinerande, och detta har genererat en helt ny informationsnivå, "Sa Stadlmann.
Ett särskilt partnerskap med universitetet i Münster och Heidelberg universitet belyser den mekanism genom vilken giftet har effekt. Universitetssjukhusavdelningar gav IMBA -forskargruppen cellprover från en patient som inte kunde metabolisera fukos på grund av en extremt sällsynt genetisk defekt. Han var en av bara en handfull människor som kan ha överlevt ett försök till paraplymord. Detta beror på att ricin inte är giftigt utan just detta socker. "Forskning om sällsynta sjukdomar ger ofta häpnadsväckande resultat som är användbara för ett stort antal människor, "säger IMBA:s vetenskapliga chef Josef Penninger.
