Новости химической науки > Искусственный фермент превосходит по свойствам природный

Исследователи из Китая и США получили искусственный фермент, который может подарить новую надежду, страдающим от болезни Лу Герига (Lou Gehrig).

Болезнь Лу Герига или боковой (латеральный) амиотрофический склероз – медленно прогрессирующее, неизлечимое дегенеративное заболевание центральной нервной системы, при котором происходит поражение как верхних (моторная кора головного мозга) так и нижних (передние рога спинного мозга и ядра черепно-мозговых нервов) двигательных нейронов, что приводит к параличам и последующей атрофии мышц. Характеризуется прогрессирующим поражением двигательных нейронов, сопровождаемым параличом конечностей и атрофией мышц.

В настоящее время предполагается, что причиной латерального амиотрофического склероза является окислительное повреждение клеток, вызванное неполным удалением из организма реакционноспособных кислородсодержащих частиц. Динг Ма (Ding Ma) из Университета Пекина получил нанокомпозит апоферритин-CeO₂, способный удалять из организма опасные кислородсодержащие частицы, делая это более эффективно, чем присутствующий в клетках фермент супероксиддисмутаза (SOD).

Образование нанокомпозита апоферритин-CeO₂ – инкапсуляция CeO₂ в апоферин увеличивает биологическую совместимость оксида церия. (Рисунок из Chem. Commun., 2012, DOI: 10.1039/c1cc15815e)

Исследователи из группы Ма выяснили, что разработки активной и биологически совместимой системы расщепления реакционноспособных кислородсодержащих частиц необходима комбинация частиц, обладающих сильной антиоксидативной активностью с объектом, который может активно приниматься клетками-мишенями. Исследователи инкапсулировали обладающий антиоксидативными свойствами оксид церия(IV) в клетку из белка-паоферритина (AFt). Процесс встраивания наночастиц оксида церия в оболочку апоферритина происходит по механизму диссоциации-реконструкции.

При испытаниях было обнаружено, что нанокомпозитные частицы способны удалить до 70% реакционноспособных кислородсодержащих частиц из образца, в то время как фермент SOD удалял только 20%, а наночастицы CeO₂ без белкового носителя – не более 10%. Нанокомпозит AFt-CeO₂ также превосходит «голый» CeO₂ по эффективности при испытаниях на живых клетках печени, отличаясь, помимо всего, меньшей токсичностью и лучше усваивается клетками.

Источник: Chem. Commun., 2012, DOI: 10.1039/c1cc15815e

метки статьи: #биохимия, #кинетика и катализ, #медицинская химия, #межмолекулярные взаимодействия, #нанотехнологии