För att utveckla effektivare läkemedel mot en rad cancerformer, forskare har undersökt den molekylära strukturen hos många sjukdomsbundna enzymer i kroppen. Ett intressant exempel är Taspase 1, en typ av enzym som kallas proteas. Proteasernas primära uppgift är att bryta ner proteiner till mindre peptidbitar eller enstaka aminosyror.

Taspas 1 verkar spela en viktig roll i en rad fysiologiska processer, inklusive cellmetabolism, spridning, migration och uppsägning. Den normala funktionen av Taspase 1 kan dock gå snett, leder till en rad sjukdomar, inklusive leukemi, tjocktarms- och bröstcancer, samt glioblastom, en särskilt dödlig och obotlig malignitet i hjärnan.

Eftersom Taspas 1 dysreglering blir alltmer inblandad i uppkomsten och metastaseringen av olika cancerformer, det har blivit en attraktiv kandidat för läkemedelsutveckling. Men innan detta kan hända, forskare kommer att behöva en mycket detaljerad ritning av strukturen för detta proteas.

I en ny studie som visas i tidskriften Cell Press Strukturera , forskare från Arizona State University beskriver sina undersökningar, som avslöjar strukturen i Taspase 1 som aldrig förr.

Studien avslöjar, för första gången, den katalytiskt aktiva 3D-strukturen av Taspase 1, avslöjar en tidigare outforskad region som är väsentlig för molekylens funktion. Strukturen löstes med hjälp av röntgenkristallografi och bekräftades med elektronmikroskopi.

Petra Fromme, chef för Biodesign Center for Applied Structural Discovery, lyfter fram den stora betydelsen av arbetet:"Jag är så exalterad över att vi kunde lösa den första strukturen av det funktionella aktiva enzymet, eftersom det kommer att få enorma konsekvenser för den strukturbaserade utvecklingen av nya läkemedel mot cancer."

Studieresultaten visar att minskning av denna kritiska spiralformade region av Taspase 1 begränsar proteasaktivitet, samtidigt som man eliminerar den spiralformade regionen inaktiverar Taspas 1-funktionen helt och hållet. Tidigare forskning tyder på att inaktivering av Taspase 1-aktivitet för att blockera utvecklingen av cancer skulle kunna uppnås utan skadliga biverkningar.

"Vi har rapporterat vikten av ett tidigare oobserverat långt fragment av proteinet i den katalytiska aktiviteten av Taspase1, som kan användas som attraktivt mål för att hämma Taspase1, " enligt Jose Martin-Garcia, ledande forskare på projektet och samförfattare med professor Fromme. "Kristallstrukturen av den aktiva Taspase1 som rapporteras i vår artikel kommer att vara mycket fördelaktig för att främja designen av Taspase1-hämmare för anti-cancerterapi."