Proteiny pro detekci nádorových onemocnění

• | Tisk |

Podrobnosti

Vytvořeno 10. září 2007

Napsal Markéta Polášková

Co přesně ionty kovů v našem těle způsobují, není známo, jediným prvkem, který je intenzivně studován, je zatím totiž pouze zinek. Do našeho organismu se kovy povětšinou dostávají s potravou a pokud teď čekáte, že nejvíce jich je v uzeninách a jiných všeobecně spíše škodlivých pochutinách, pak budete překvapení – nejvíce kovů obsahují produkty z obilí a vůbec rostlinné výrobky.

Všechno, co naše tělo obsahuje, musí být nějakým způsobem regulováno a řízeno. U kovů je tomu nejinak. Z výzkumu, který probíhá na Mendelově zemědělské a lesnické univerzitě v Brně pod vedením docenta Kizka vyplývá, že v regulaci hladiny iontů kovů by významnou roli mohl hrát protein s názvem methallothionein. Jedná se o nízkomolekulární protein, který ve své struktuře obsahuje množství cysteinu. Důležitou součástí této aminokyseliny je volná –SH skupina a právě ta je schopná vázat ionty kovů.

                                          Obr. 1 – skupina –SH navázaná na aminokyselině

Methallothionein se jako ostatní proteiny syntetizuje přímo v buňkách lidského organismu, kde najdeme několik různých typů. Proteiny třídy MT1 a MT2 nejsou tkáňově specifické a vyskytují se proto v celém těle. Proteiny třídy MT3 najdeme v mozku a poslední skupina MT4 je zastoupena v buňkách dlaždicového epitelu, tedy v epitelu, který vykrývá povrchy sliznic, např. horní část trávicí a dýchací soustavy, pokožku, apod.

Mezi nejdůležitější biologické funkce methallothioneinu patří detoxikace – protein odstraňuje z těla toxické kovy a dále i vysoké koncentrace iontů kovů, ať už jsou esenciální nebo ne. Docenta Kizka nicméně více zajímá, jak methallothionein ovlivňuje hladinu iontů kovů. Pravděpodobně totiž zprostředkovává transport iontů z krve do buněk, kde je potřeba regulovat nějaký buněčný děj, například transkripci nebo translaci, a následně tak ovlivňuje celé buněčné dělení.

                                                    Obr. 2 – práce v laboratoři

Díky tomu, že methallothionein má pravděpodobně schopnost regulovat hladinu iontů kovů v transkripčních faktorech, může mít potenciální vztah k nádorovým onemocněním. Proto se docent Kizek rozhodl studovat hladinu methallothioneinu u pacientů se zhoubnými nádory a pro tento účel vypracoval unikátní postup založený na elektrochemické detekci, který hladinu proteinu spolehlivě určí.

Testování už proběhlo na přibližně pěti stech pacientech a bylo zjištěno, že u nemocných lidí je hladina methallothioneinu významně vyšší než u zdravých lidí, a to nejméně třikrát až desetkrát. A proč má vlastně nemocný člověk hladinu proteinu tolikrát zvýšenou? Nejpravděpodobnější vysvětlení je takové, že nádorové buňky mají velice rychlý metabolismus. Potřebují více živin a látek než zdravé buňky a proto potřebují i více iontů kovů pro své transkripční faktory. Jinými slovy si na methallothioneinu doslova „vynutí“, aby jim protein příslušné ionty dodal z okolních tkání.

Součástí projektu je i výzkum kyslíkových radikálů, které vznikají působením iontů těžkých kovů. Tyto radikály jsou schopny napadat různé části v buňkách, např. membránu, nebo modifikují nukleovou kyselinu. Buňky se oxidačnímu stresu musí nějakým způsobem bránit a i zde k tomu využívají thiolové sloučeniny, mezi něž patří i methallothionein. Opět je zde důležitá volná –SH skupina, která s radikálem reaguje a tak jej neutralizuje.

Výzkum je součástí projektu Liga proti rakovině, na který navazuje projekt Běh Terryho Foxe. Bude se i nadále ubírat naznačeným směrem a očekává se, že v budoucnu bude možné pomoci hladiny methallothioneinu určit, zda je člověk zdravý, nebo zda už v organismu započalo dělení nádorových buněk.

Kontakt:
Název projektů: Liga proti rakovině, Běh Terryho Foxe
doc. Ing. René Kizek, Ph.D.
Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně
Ústav chemie a biochemie
This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.