Tilluke molekul võib aidata mõista vähi ja närvihaiguste tekkepõhjuseid

Valgud pole olulised vaid kokteili koostisosana, millega pärast jõusaalis käimist oma lihaseid taastada. Inimeste rakkudes tegutseb neid pisikesi tööhobuseid tuhandeid, täites lakkamatult mitmeid eri ülesandeid, et hoida meid elus ja tervena. Kui need elutähtsad molekulid oma ülesannetega hakkama ei saa, võib viia see mitmete erisuguste haiguste, sh vähi, neuroloogiliste häirete ja diabeedini. Taoliste haiguste raviks tõhusate ja kitsapiirilise mõjuga ravimite leidmiseks peame kõigepealt täpselt teadma, mida teeb iga valk terve raku sees, kirjutab Tartu Ülikooli tehnoloogia nooremteadur Baiba Brumele.

Huvitaval kombel on paljude haiguste taga üks ja seesama vigaselt töötav valk. Näiteks seostatakse häireid TRMT112 töös vähi, neuroloogiliste haiguste, diabeedi ja isegi Williams-Beureni sündroomiga. Viimast põhjustab haruldane geenirike, millega kaasnevad muu hulgas mitmed arenguhäired ja kõrgem südame-veresoonkonna haiguste risk.

Kuigi TRMT112-d leidub kõigi elusorganismide rakkudes, alates imetajatest ja bakteritest kuni pärmi ja taimedeni, on selle täpne mõju meie organismile veel ebaselge. Teame küll seda, et see aitab kaasa haiguste tekkele, kuid me ei tea, millise mehhanismi kaudu.

Oleme praeguseks avastanud, et TRMT112 suudab seonduda valkudega, mida nimetatakse metüültransferaasideks. Teadlaste hinnangul leiab ainuüksi inimrakkudest umbes 200 erinevat metüültransferaasi, aga neid võib olla veelgi rohkem. Neist igaühel on rakkudes oma kindel ülesanne. Näiteks võib täita metüültransferaas ajus ja närvirakkudes ühte elutähtsat funktsiooni, kuid maksarakkudes võib olla sellel hoopis teistsugune ülesanne.

Kui need molekulid ei tööta rakkudes nii nagu vaja, aitavad need kaasa muu hulgas juba mainitud vähi, intellektipuuete ja Williams-Beureni sündroomi tekkele.

Metüültransferaasidel on sedavõrd suur mõju, sest need lisavad metüülrühmi mitmetele erinevatele substraatidele, sealhulgas RNA-le, DNA-le ja teistele valkudele. Metüülrühma lisamisel muutub rakkudes nende molekulide käitumine, mis mõjutab omakorda rakus toimuvaid protsesse. Näiteks koosnevad valgud aminohapetest ja teatud aminohapete metülatsioon võib panna valgu seonduma teatud teiste valkudega. See tähendab, et metülatsioon aktiveerib valgu teatud ülesande täitmiseks.

Meie uurimisrühm eesotsas Reet Kurega Tartu Ülikooli tehnoloogiainstituudist uurib praegu TRMT112 rolli imetajate rakkudes. Minu doktoritöö raames tehtud uuringute käigus avastasime, et TRMT112 seondub ja aktiveerib seitsme erineva metüültransferaasiga. Proosaliselt nimetame seda TRMT112 võrgustikuks. Kui neil metüültransferaasidel puudub võimalus TRMT112-ga vastasikmõjju astuda, ei saa need metüültransferaasid ka oma substraate metüleerida, millel võivad olla erisugused tagajärjed.

Kõik seitse meie tuvastatud TRMT112 võrgustiku liiget on seotud vähi tekkega. Üks TRMT112 võrgustiku liikmetest, WBSCR22, mängib rolli ka Williams-Beureni sündroomis, N6AMT1 on seotud seevastu diabeedi tekkega, samas kui METTL5 ja ALKBH8 puhul on seotud vead neuroloogiliste haigustega.

Oma doktoritööd tehes oleme ka avastanud, et TRMT112 võrgustiku liige N6AMT1 mängib rolli rakkude kasvus ja jagunemises. Kahtlustame, et sel juhul rikub vigane TRMT112-N6AMT1 valgukompleks rakutsüklit, mille käigus rakk kasvab ja jaguneb lõpuks kaheks tütarrakuks. Selle tulemusel satub tütarrakkudesse erinev geneetiline informatsioon, mille tõttu võivad tekkida mitmed haigused, sh vähk.

Usun, et minu uurimistöö kaudu saame paremini aru, kuidas TRMT112 võrgustiku metüültransferaasid meie rakkudes toimivad ja kuidas täpselt need mitmete haiguste teket mõjutavad. Kui mõistame täielikult TRMT112 ja TRMT112 võrgustiku metüültransferaaside rolli, saame arendada tõhusamaid ravimeid paljude haiguste, sealhulgas vähi, neuroloogiliste haiguste, diabeedi ja Williams-Beureni sündroomi raviks.

Artikkel ilmus Novaatori portaalis.

Tartu Ülikooli tehnoloogia nooremteadur Baiba Brumele astus teaduste akadeemias üles esimesel Eesti ülikoolides õppivatele välisdoktorantidele mõeldud ingliskeelsel konkursil "Teadus 3 minutiga", kus ta valiti viie parema sekka. Tema teadustööd kirjeldav ingliskeelne populaarteaduslik artikkel ilmub portaalis Research in Estonia.

Kas leidsite vajaliku informatsiooni? *
Aitäh tagasiside eest!