Romboida proteaser är kliniskt relevanta membranproteiner som spelar en nyckelroll i olika sjukdomar. Med hjälp av solid-state NMR-spektroskopi, forskare från Berlins Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) har nu kunnat se romboida proteaser i en naturlig lipidmiljö i arbete. De erhållna dynamiska bilderna kommer att vara användbara för utvecklingen av ny medicin mot sjukdomar som Parkinsons och malaria. Resultaten av detta banbrytande arbete har just publicerats i Journal of the American Chemical Society .

Tiotusentals proteiner arbetar i våra celler, dygnet runt. Några av dessa flitiga arbetare sitter i cellmembranet, bland dem familjen av romboida proteaser. Med tanke på att dessa intramembranproteaser är involverade i många biologiska processer, och spelar också en nyckelroll vid sjukdomar som Parkinsons, diabetes, cancer och malaria, de är mycket kliniskt relevanta.

Tidigare, det hade varit möjligt att se romboida proteaser med hjälp av röntgenkristallografi. Dock, denna metod kunde endast ge statiska bilder från proteiner i en artificiell miljö. Därför var det fortfarande av stort intresse att se vad som händer i cellmembranet där proteinerna utför sin huvudsakliga uppgift, som klyver andra membranproteiner, utlöser en signalkaskad.

Den sedan länge misstänkta porten som öppnas existerar faktiskt

Forskargruppen ledd av professor Adam Lange från Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) har nu kunnat undersöka denna mycket komplexa process, för första gången med hjälp av NMR-spektroskopi i fast tillstånd i en naturlig miljö. Forskarna kunde observera hur vissa delar av proteaset rör sig. De märkte också att för att klyva andra proteiner, en grind öppnas kort för att låta dessa substratproteiner komma in i proteasets aktiva centrum.

Fynd som är relevanta för farmakologisk interferens

Projektet, genomförs inom UniSysCat Cluster of Excellence, sätter en bas för en ännu bättre karakterisering av romboida proteaser. Vad mer:Kunskapen kommer att vara användbar för forskare att undersöka hur de farmakologiskt kan påverka de kliniskt relevanta membranproteinerna. Även Lange och hans team vill nu söka efter substanser för att hämma felande romboida proteaser.