Главная функция различных белков-фосфатаз — останавливать клеточные процессы. Многие реакции начинаются с того, что ферменты киназы прикрепляют к другим белкам фосфатную группу. Эта химическая метка служит сигналом, изменяющим поведение белка. Когда процесс нужно завершить, фосфатаза отрезает фосфатную группу.

Существует более 200 видов фосфатаз, участвующих в различных метаболических процессах. Чтобы воздействовать на одну из них, нужно тщательно разработать препарат.

В противном случае под удар попадут и другие фосфатазы, что может привести к серьезным побочным эффектам, отмечает Eurek Alert.

Ученые давно разработали лекарства, которые нацелены на определенные киназы, — например, ряд противораковых препаратов. Однако проделать то же самое с фосфатазами не удалось. Дело в том, что их функциональная часть, которая отрезает фосфатную группу, одинакова для всех двухсот разновидностей белка. В результате за фосфатазами закрепилась репутация соединений, на которые нельзя подействовать лекарствами.

Однако британские исследователи нашли подход к фосфатазам, синтезировав функциональные копии этих белков. Полученные белки прикреплялись к чипам, так что удалось сканировать их структуру и выявить уникальные молекулы-"ключи» для каждого. Затем перспективные молекулы тестировали на клеточных культурах и подопытных грызунах.

Первым испытанием для системы стал поиск молекулы-«ключа» для фосфатазы, которая может помочь в лечении хореи Хантингтона — неизлечимой наследственной болезни, которая приводит к гибели нейронов и смерти. Подобно другим нейродегенеративным заболеваниям, например, болезням Паркинсона и Альцгеймера, она характеризуется накоплением спутанных белков в клетках головного мозга.

Ученые предположили, что можно остановить развитие болезни Хантингтона, замедлив производство белков в клетках. Тогда внутриклеточная «система контроля» сможет тщательнее проверять каждую синтезированную молекулу и избавляться от неправильно свернутых белков.

В качестве мишени была выбрана фосфатаза PPP1R15B, для которой нашли специфический «ключ» — молекулу Raphin1.

Тесты на мышах оказали, что молекула проникает в клетки мозга и замедляет накопление дефектных белков. По мнению ученых, Raphin1 можно будет использовать, чтобы остановить развитие болезни Хантингтона у людей, которые предрасположены к ней генетически, но еще не проявили симптомов. Однако чтобы определить эффективность и безопасность препарата для человека, необходимо провести много дополнительных испытаний. 

Недавно исследователи обнаружили, что в стволовых клетках есть система защиты против болезни Хантингтона. Специальный белок UBR5 не допускает накопления дефектных белков. Однако когда стволовая клетка превращается в нейрон, эта система отключается. Ученые полагают, что защитный механизм можно перезапустить, что позволит замедлить развитие болезни или остановить ее.