På senare år har forskare har fokuserat på enzymet TLK2, misstänker att det spelar en huvudroll i flera sjukdomar. En ny studie utförd vid Köpenhamns universitet avslöjar nu att enzymet uppvisar lägre aktivitetsnivåer vid intellektuell funktionsnedsättning och att det är möjligt att hämma det vid bröstcancer, där den är överaktiv. Studien tyder alltså på att enzymet kan vara ett mål för potentiella terapier.

För att upprätthålla genomets stabilitet i cellerna, enzymet TLK2 strävar ständigt efter att binda fosfat till proteiner. Det aktiverar specifika funktioner i cellen och hjälper till att stabilisera cellkärnan, vilket är av avgörande betydelse.

På senare år har enzymet har kopplats till olika sjukdomar. Till exempel, Forskare har upptäckt att genen som kodar för enzymet är överuttryckt hos patienter som lider av ER-positiv bröstcancer och muterad i intellektuell funktionsnedsättning, men fram till nu, ingen har kunnat beskriva enzymets beteende.

Nu, forskare från Köpenhamns universitet och Institutet for Forskning i Biomedicin Barcelona har beskrivit enzymet på molekylär nivå med hjälp av röntgenkristallografi. Deras studie, som just har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Naturkommunikation , tyder på att enzymaktiviteten minskar hos patienter som lider av intellektuell funktionsnedsättning. Omvänt, det verkar vara möjligt att hämma enzymet hos patienter med bröstcancer, där den är överaktiv.

"Vi skisserar strukturen för detta viktiga och intressanta enzym. När vi väl vet hur det är uppbyggt, det blir mycket lättare att utveckla läkemedel riktade mot enzymet, antingen hämma eller stärka det. Denna studie pekar alltså direkt på läkemedelsdesign, eftersom den har identifierat några konkreta mekanismer som måste beaktas, " säger chefen för studien Guillermo Montoya, Professor vid Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research.

Specifik genetik hämmar enzymet

Forskarna använde biokemiska metoder och avancerade tekniker inom molekylär biofysik för att ta fram en så kallad molekylär beskrivning av enzymets kristallstruktur. Detta är viktigt eftersom det ger forskarna insikt i enzymets beteende på atomnivå.

De har också tagit utgångspunkt i tidigare studier som visar att patienter som lider av intellektuell funktionsnedsättning har en mutation i gener som påverkar TLK2-enzymet. I den här studien, de visar att det finns en koppling mellan generna och enzymet, eftersom samma genetiska mutationer äventyrar enzymets aktivitet.

Dessutom, de har hämtat kunskap från andra studier som visar att enzymet är överaktivt vid så kallad ER-positiv bröstcancer. Utifrån detta, de har testat flera så kallade småmolekylära läkemedel och lärt sig att det är möjligt att hämma enzymets aktivitet i material isolerat från mänskliga celler.

Forskarna ska nu försöka lära sig mer om hur enzymet kan riktas mot och antingen hämmas eller aktiveras hos patienter med dessa tillstånd.

Studien "Molecular basis of Tousled-Like Kinase 2 activation" kan läsas in Naturkommunikation .